Tehnologija se premika neverjetno hitro. Morda danes kupujete standardne tablice ali osnovni prenosnik za šolsko okrožje. Vendar pa se prava čarovnija prihodnosti dogaja daleč stran v ogromnih podatkovnih centrih. Velikanski stroji obdelujejo gore informacij, da naredijo našo vsakodnevno elektroniko pametnejšo in hitrejšo. Ta objava pojasnjuje, kako velika računalniška moč in umetna inteligenca oblikujeta pripomočke, na katere se vsi zanašamo. Preberite, če želite izvedeti, kako bodočo potrošniško strojno opremo oblikujejo današnji najnaprednejši sistemi.

Kaj točno je superračunalnik in kako računa?

A superračunalnik je v bistvu visoko močan računalnik. Posebej je zasnovan za tek obsežne naloge. Z lahkoto lahko rešiti zapletene probleme ki jih navaden stroj enostavno ne zmore. Ko inženirji merijo zmogljivosti superračunalnika, ne gledajo na standardne takte, kot bi jih gledali na domačem računalniku. Namesto tega je njegova hitrost merjeno v operacijah s plavajočo vejico na drugo. To običajno imenujemo a flop.

Da bi dosegel to neverjetno raven uspešnosti, samski superračunalnik lahko vsebuje več deset tisoč procesorjev. Ti majhni deli zelo tesno sodelujejo in delujejo kot eni ogromni možgani. Masivno nastajajo superračunalniki manjših fizičnih kosov, ki so združeni v računalniška vozlišča. te računalniška vozlišča lotite se drobnih koščkov ogromne sestavljanke hkrati. Obdelujejo bilijone izračunov na sekundo z vrtoglavo hitrostjo.

Ta ogromen izračunati moč je absolutno bistvenega pomena za moderno AI. Ne glede na to, ali napovedujete nakupovalne trende ali usposabljate pametne glasovne pomočnike, AI potrebuje ogromna sredstva. Tudi superračunalniki so uporablja se za preizkušanje modelov programske in strojne opreme, ki na koncu pristanejo na potrošniških napravah. Vsaka nova tablica ali pametni telefon ima koristi od težkega dela, ki ga opravi a superračunalnik veliko preden izdelek pride na prodajne police.

Kako se je superračunalništvo začelo v računalniški zgodovini?

Zgodba o superračunalništvo začela pred mnogimi desetletji. The prvi superračunalnik se je rodil, ko so prvi znanstveniki in vojaški inženirji želeli večjo hitrost. Seymour Cray je bil legendarna osebnost v tej zgodnji dobi. Oblikoval je znamenito CDC 6600 med delom pri Control Data Corporation. Mnogi zgodovinarji imenujejo CDC 6600 pravo izhodišče moderne računalniška tehnologija.

Preden je prišel ta stroj, so bili drugi projekti, kot je IBM 7030 obstajal. Natančneje, IBM 7030 Stretch poskušali premakniti meje tega, kar zmore stroj. vendar Seymour Cray uporabil pametne zasnove hlajenja in gosto ožičenje, da je bil njegov stroj veliko hitrejši. Zgodaj uporabo superračunalnikov edinstveni vzorci ožičenja za zmanjšanje zakasnitev signala med deli. Bili so zelo drugačni od vsega, kar so zgradili v tistem času.

V tistih zgodnjih dneh je bila hitrost stroja včasih preprosto ocenjena milijon ukazov na sekundo. To se danes zdi neverjetno počasno! Zdaj pa moderno AI modeli zahtevajo veliko več kot to. Toda tisti prvi dnevi so postavili temelje. Dokazali so, da lahko ljudje zgradijo ogromne stroje za obvladovanje nore matematike.

Zakaj se navadni računalniki razlikujejo od visoko zmogljivih računalnikov?

Pomislite na napravo, ki trenutno stoji na vaši mizi. Standardno namizje ali podjetje 16-palčni prenosnik DS160N95 je odličen za vsakodnevno delo. Navadni računalniki običajno imajo eno samo glavno procesor. Morda jih imajo peščico CPE jedra. Ampak a visoko zmogljiv računalnik je popolnoma drugačna zver.

Osnovna računalniški sistem opravlja naloge ene osebe naenkrat. Lahko uporablja standard operacijski sistem kot Windows ali Android. Nasprotno pa ogromni raziskovalni stroji vsebujejo na desettisoče delov. Imajo več deset tisoč vozlišč delajo naenkrat. Ko tipkate na a prenosnik, se vam zdi zelo hitro. Vendar ne more voditi globalno AI simulacija ali modeliranje človeškega genoma.

Vaš vsakdan osebni računalniki so izdelani za nizke stroške, prenosljivost in nizko toploto. Velikanski objekt mora skrbno upravljati ekstremno poraba energije. Standard prenosnik počasi črpa baterijo. Ogromen podatkovni objekt porabi dovolj energije, da osvetli majhno mesto!

• prenosnik: 1 CPE, 8-16 GB RAM, deluje na baterijo, narejen za 1 uporabnika.
• Superračunalnik: Milijoni jeder, petabajtov RAM-a potrebujejo elektrarno, zgrajeno za ogromne nabore podatkov.

Kako vzporedna obdelava optimizira računalniško gručo?

Da bi bili stroji hitrejši, jih inženirji povezujejo na tisoče. To ustvari velikansko mrežo, imenovano a grozd. Znotraj a grozd, deli morajo govoriti hitro. Uporabljajo posebno, visoko hitrost medsebojno povezavo kabelski sistem. To pomaga pri optimizirati pretok podatkov med vsemi deli.

Inženirji uporabite vzporedno obdelavo za razdelitev delovne obremenitve. v bistvu, superračunalništvo je oblika od vzporedna obdelava. Ogromno delo razdeli na drobne koščke. potem, na stotine ali tisoče čipov reši te bite ob istem času. Ta preprosta ideja o paralelizem je tisto, zaradi česar se čarovnija zgodi. Zamislite si to kot kuhanje ogromnega obroka: en kuhar vzame veliko časa, toda sto kuharjev, ki delajo skupaj, konča v nekaj minutah.

Beseda superračunalništvo se včasih uporablja kot sinonim z HPC (visoko zmogljivo računalništvo). Za upravljanje težkega delovna obremenitev, mora biti nadzorna programska oprema zelo pametna. danes, AI programi so zgrajeni tako, da se popolnoma porazdelijo po a grozd. Ta tehnika se imenuje masivno vzporedno procesiranje. Celotnemu sistemu daje neverjeten učinek prepustnost in učinkovitost.

Kako bo umetna inteligenca premaknila meje računalniške moči?

danes, AI je največje gonilo tehnološke industrije. Usposabljanje novega AI zahteva ogromno količino računanje. Obstajajo specifični težave, ki zahtevajo ekstremna matematika za reševanje. The zapletene in velike izračune nevronskih mrež so osupljive. Pravzaprav je veliki izračuni, ki jih uporabljajo superračunalniki danes so skoraj večinoma za AI raziskovanje.

Za obvladovanje te težke računski obremenitev, standardni čipi preprosto niso dovolj. Močno se zanašamo na grafične procesne enote oz GPE-ji. A grafično čip je popoln za AI. Hkrati rešuje veliko preprostih matematičnih nalog. Podjetja kot Intel in Nvidia izdela posebne dele samo iz tega razloga.

te AI naloge izboljšajo pripomočke, ki jih kupujete vsak dan. Na primer, funkcije pametne kamere v našem10,1-palčni tablični računalnik X12 Pro zanašati se na AI modeli, ki so bili prvotno trenirani na masivnih strojih. Neverjetno procesorska moč velikanskega objekta sčasoma naredi vašo majhno tablico pametnejšo in uporabnejšo.

Računalništvo v oblaku v primerjavi z lokalnim HPC: kaj zmaga pri AI velikega obsega?

Nima vsakdo denarja za nakup ogromnega strežnika. To je točno tam računalništvo v oblaku vstopi. Računalništvo v oblaku podjetjem omogoča najem moči prek interneta. Dobiš visokozmogljivo računalništvo ne da bi morali zgraditi velikansko, hrupno sobo, polno strežnikov.

Za velikega obsega AI projekti, je oblak neverjeten. Majhno rezino lahko najamete najhitrejši superračunalnik na svetu za samo nekaj ur. The visoko zmogljivo računalništvo svet je to idejo popolnoma sprejel. To naredi HPC dostopen manjšim blagovnim znamkam in šolam.

Vendar je lastništvo lokalne strojne opreme za nekatere še vedno pomembno. Nekateri zelo varni podatki ne morejo iti v javni oblak. Torej podjetja izdelajo svoj mini HPC sobe. Ne glede na to, ali ga najamete prek spleta ali kupite, potrebujete ogromno izračunati virov, da ostanemo konkurenčni v današnjem času AI dirka.

"Oblak je demokratiziral dostop do izjemne računalniške moči. Zdaj lahko vsak zagon usposobi model AI."

Kako se vremenska napoved spreminja zaradi superračunalništva?

Eden od klasičnih primerov uporabe velikih strojev je napovedovanje vremena. Uporabljajo se lahko superračunalniki napovedati huda neurja in podnebne spremembe. Agencije, kot je Nacionalna uprava za oceane in atmosfero se močno zanašajo na njih. Vsak dan zaužijejo milijarde podatkovnih točk s satelitov.

Ta ocean podatkov uporabljajo za natančno simulirati vzdušje. S tem lahko napovedujejo ekstremni vremenski dogodki dni, preden se zgodijo. Zagotavljajo v realnem času opozorila, ki rešujejo življenja in premoženje. To zahteva večmilijonsko izvajanje zapletene matematike na sekundo.

The računski modeli za vreme so precej podobni AI modeli. Oba potrebujeta ogromne količine podatkov za učenje. En sam izračun morda ne bo trajalo dolgo za normalno računalnik. Toda njihovo izvajanje na milijarde hkrati zahteva resno in predano moč.

Kakšna je vloga superračunalnikov za posebne namene v AI?

Včasih splošni stroj preprosto ni najboljše orodje za delo. To je takrat superračunalniki za posebne namene sijaj. Zgrajeni so od začetka za eno specifično delo. So zasnovan za tek ena natančna vrsta izračun popolno, brez zapravljanja energije za karkoli drugega.

Na primer, raziskovalci izdelujejo stroje samo za študij kvantna mehanika. Fizični arhitektura je prilagojen izključno tej natančni znanosti. V AI V svetu podjetja izdelujejo čipe po meri samo za nevronske mreže. Te niso običajni računalniki ki poganjajo brskalnik ali urejevalnik besedil.

Ker se popolnoma osredotočajo na eno stvar, so neverjetno učinkoviti. Z lahkoto so 10-krat hitrejši pri tem enem opravilu kot običajni stroj. Energije ne zapravljajo za vsak dan operacijski sistem. Samo zbijajo številke, za katere so bili zgrajeni. to visoka zmogljivost omogoča preboje v AI to je bilo pred desetletjem nemogoče.

Bo superračunalnik nekega dne sodil v prenosni računalnik?

Tehnologija se sčasoma vedno skrči. Zelo najhitrejši superračunalnik izpred dvajsetih let komaj imel moč sodobnega pametnega telefona. Torej, ali bodo današnji velikani sčasoma sodili v majhno prenosnik? Odgovor je tako da kot ne.

Sodobni superračunalniki so fizično masivni. Na primer, nekateri stroji dosežejo dih jemajoče hitrost 442 petaflopov. (A petaflops je en kvadrilijon operacij s plavajočo vejico na sekundo). Preprosto ne boste spravili toliko toplote in energije v a prenosnik kadarkoli kmalu! Naprava, kot je naša 14,1-palčni robusten prenosnik DS141 je izjemno trden, vendar ne prenese megavatov poraba energije potrebno za to.

Vendar pa je procesor znotraj vašega doma računalnik bo vedno bolje. En sam jedro danes je veliko krat hitreje kot stari veliki računalniki. Zdaj imamo dele iz Intel ki tekmujejo s celotnimi strežniškimi sobami iz devetdesetih let. Tvoja prihodnost prenosnik bo obravnaval lokalno AI opravila z neverjetno lahkoto.

Kako bo jutri videti področje računalniške umetne inteligence?

Razburljivo področju računalništva znanost se popolnoma zlije z AI. Vidimo velikanske sisteme, ki delujejo na mestih, kot so Nacionalni laboratorij Los Alamos in Nacionalni laboratorij Oak Ridge. Nenehno premikajo absolutne meje tega, kar a računalnik lahko naredi.

Prihodnji stroji se bodo neopazno zlivali z običajnim centralne procesne enote s popolnoma novo tehnologijo. Bomo videli bolj specializirane vektorski računalniki ki se uporablja. A vektor čip je odličen za posebne vrste matematike, ki AI ljubi. Uporabili bodo masivno vzporedno procesiranje trenirati AI še hitreje kot danes.

Vrh superračunalnikov na svetu bo še naprej podiral nove hitrostne rekorde. Kmalu bomo namesto tega govorili o eksaflopsih petaflops. In vse to računski moč bo sčasoma pritekla k nam. To bo naredilo vsakega računalnik uporabljamo – od strežnikov v oblaku do tabličnega računalnika v vaši roki – boljši, hitrejši in veliko pametnejši.

Povzetek

Ko gledamo neverjetne skoke v izračunati tehnologije, je jasno, da množična predelava oblikuje našo prihodnost. Iz treninga napredoval AI za napovedovanje vremena je ekstremna strojna oprema nevidna hrbtenica sodobnega življenja.

• A superračunalnik je ogromen računalnik izdelan za zelo hitro izvajanje zapletene matematike.
• Zmogljivost je večinoma merjeno v operacijah s plavajočo vejico na drugič, znan kot a flop.
• AI se močno opira na računski moč, ki jo zagotavlja grafične procesne enote (grafični procesorji).
• Sodobna oprema uporabite vzporedno obdelavo razdeliti veliko delo na stotine ali tisoče čipov.
• Računalništvo v oblaku naredi visoko zmogljivo računalništvo dostopen manjšim podjetjem.
• The področju računalništva znanost še naprej raste, spodbujajo jo laboratoriji in novi procesor modeli.