Технології розвиваються неймовірно швидко. Можливо, сьогодні ви купуєте стандартні планшети або базовий ноутбук для шкільного округу. Однак справжня магія майбутнього відбувається далеко у величезних центрах обробки даних. Гігантські машини обробляють гори інформації, щоб зробити нашу повсякденну електроніку розумнішою та швидшою. Ця публікація пояснює, як величезна обчислювальна потужність і ШІ формують гаджети, на які ми всі покладаємося. Читайте далі, щоб дізнатися, як завтрашнє споживче обладнання розробляється найсучаснішими системами.

Що таке суперкомп’ютер і як він працює?

A суперкомп'ютер по суті є високою потужний комп'ютер. Це конкретно призначений для бігу масові завдання. Це може легко вирішувати складні проблеми що звичайна машина просто не впорається. Коли інженери вимірюють продуктивність суперкомп'ютера, вони не дивляться на стандартні тактові частоти, як на домашньому ПК. Натомість його швидкість вимірюється в операціях з плаваючою комою за другий. Ми зазвичай називаємо це a флоп.

Щоб досягти цього неймовірного рівень продуктивності, єдиний суперкомп’ютер може містити десятки тисяч процесорів. Ці маленькі частини дуже тісно взаємодіють, щоб діяти як один гігантський мозок. Масивний створені суперкомп'ютери менших фізичних частин, які є згруповані в обчислювальні вузли. Ці обчислювальні вузли братися за крихітні шматочки величезної головоломки одночасно. Вони обробляють трильйони обчислень за секунду із запаморочливою швидкістю.

Цей масивний обчислити потужність абсолютно життєво необхідна для сучасного ШІ. Передбачаючи тенденції покупок чи навчаючи розумних голосових помічників, ШІ потребує величезних ресурсів. Суперкомп'ютери також використовується для тестування дизайну програмного та апаратного забезпечення, яке зрештою потрапляє на споживчі пристрої. Кожен новий планшет або смартфон отримує переваги від важкої роботи, яку виконує a суперкомп'ютер задовго до того, як товар потрапить на прилавки.

Як з’явилися суперкомп’ютери в історії комп’ютерів?

Історія про суперобчислювальна техніка почалося багато десятиліть тому. The перший суперкомп'ютер народився, коли перші вчені та військові інженери хотіли більшої швидкості. Сеймур Крей був легендарною постаттю в цю ранню епоху. Він спроектував знаменитий CDC 6600 під час роботи в Control Data Corporation. Багато істориків називають CDC 6600 справжня вихідна точка сучасності комп'ютерні технології.

До того, як ця машина прибула, інші проекти, подібні до IBM 7030 існувала. Зокрема, IBM 7030 Stretch намагався розширити межі можливостей машини. однак, Сеймур Крей використовував розумні конструкції охолодження та щільну проводку, щоб зробити свою машину набагато швидшою. Рано використання суперкомп’ютерів унікальні схеми проводки для зменшення затримки сигналу між частинами. Вони значно відрізнялися від усього, що було побудовано того часу.

У ті часи швидкість машини іноді просто оцінювалася мільйонів інструкцій за секунду. Сьогодні це здається неймовірно повільним! Тепер сучасний ШІ моделі вимагають набагато більше, ніж це. Але ті перші дні заклали початок. Вони довели, що люди можуть будувати величезні машини, щоб впоратися з божевільною математикою.

Чому звичайні комп’ютери відрізняються від високопродуктивних?

Подумайте про пристрій, який зараз стоїть на вашому столі. Стандартний робочий стіл або бізнес 16-дюймовий ноутбук DS160N95 чудово підходить для щоденної роботи. Звичайні комп'ютери зазвичай мають одну головну процесор. У них може бути жменька Ядра ЦП. Але а високопродуктивний комп'ютер це зовсім інший звір.

Базовий комп'ютерна система виконує завдання однієї людини одночасно. Він може використовувати стандарт операційна система як Windows або Android. Навпаки, масивні дослідницькі машини містять десятки тисяч частин. Вони мають десятки тисяч вузлів працює відразу. Коли ви друкуєте на a ноутбук, тобі це здається дуже швидким. Але він не може працювати глобально ШІ моделювання або моделювання геному людини.

Ваш щоденний персональні комп'ютери створені для низької вартості, мобільності та низького тепла. Гігантський об'єкт повинен ретельно управляти екстрімом енергоспоживання. Стандарт ноутбук повільно витрачає заряд акумулятора. Величезний об’єкт обробки даних споживає достатньо енергії, щоб освітлити маленьке місто!

• Ноутбук: 1 процесор, 8-16 Гб оперативної пам'яті, працює від акумулятора, розрахований на 1 користувача.
• Суперкомп'ютер: Мільйонам ядер, петабайтам оперативної пам’яті потрібна електростанція, створена для величезних наборів даних.

Як паралельна обробка оптимізує комп'ютерний кластер?

Щоб зробити машини швидшими, інженери поєднують тисячі з них разом. Це створює гігантську мережу під назвою a кластер. Всередині а кластер, частини повинні говорити швидко. Використовують спеціальну, високошвидкісну з'єднання кабельна система. Це допомагає оптимізувати потік даних між усіма частинами.

Інженери використовувати паралельну обробку розділити навантаження. в основному, суперкомп’ютер — це форма з паралельна обробка. Він розбиває величезну роботу на крихітні частини. потім, сотні чи тисячі чипів вирішують ці біти одночасно. Ця проста ідея паралелізм це те, що робить магію. Подумайте про це як про приготування гігантської страви: одному шеф-кухарю потрібно багато часу, але сотня шеф-кухарів, які працюють разом, закінчують за лічені хвилини.

Слово суперкомп'ютер іноді використовується як синонім з HPC (високопродуктивні обчислення). Керувати важким навантаження, керуюче програмне забезпечення має бути дуже розумним. сьогодні, ШІ програми створені для ідеального розподілу по a кластер. Ця методика називається масова паралельна обробка. Це робить всю систему неймовірною пропускна здатність і ефективність.

Як штучний інтелект розширить межі обчислювальної потужності?

сьогодні, ШІ є найбільшим двигуном індустрії технологій. Навчання нове ШІ вимагає величезної кількості обчислення. Є специфічні проблеми, які вимагають екстремальна математика для вирішення. The використовуються складні та великі обчислення нейронними мережами вражають. Фактично, великі обчислення, які використовуються суперкомп'ютерами сьогодні майже в основному для ШІ дослідження.

Щоб впоратися з цим важким обчислювальний навантаження, стандартних мікросхем просто недостатньо. Ми дуже покладаємося на блоки обробки графіки або графічні процесори. А графічний чіп абсолютно ідеальний для ШІ. Він виконує багато простих математичних завдань одночасно. Компанії, як Intel і Nvidia створює певні частини саме з цієї причини.

Ці ШІ завдання покращують гаджети, які ви купуєте щодня. Наприклад, функції розумної камери в нашому10,1-дюймовий планшет X12 Pro покладатися на ШІ моделі, які спочатку тренувалися на масивних машинах. Неймовірне потужність обробки гігантського обладнання з часом робить ваш маленький планшет розумнішим і кориснішим.

Хмарні обчислення проти локальних HPC: що виграє для великомасштабного ШІ?

Не у всіх є гроші, щоб купити гігантський сервер. Це саме де хмарні обчислення входить. Хмарні обчислення дозволяє компаніям орендувати електроенергію через Інтернет. Ви отримуєте високопродуктивні обчислення без необхідності будувати гігантську шумну кімнату, повну серверів.

для великомасштабні ШІ проекти, хмара дивовижна. Можна орендувати невеликий шматочок найшвидший у світі суперкомп'ютер лише на кілька годин. The високопродуктивні обчислення світ повністю сприйняв цю ідею. Це робить HPC доступний для невеликих брендів і шкіл.

Однак володіння локальним обладнанням все ще має значення для деяких. Деякі високозахищені дані не можуть перейти до публічної хмари. Отже, компанії будують свої власні міні HPC кімнати. Незалежно від того, орендуєте ви його в Інтернеті чи купуєте, вам потрібен масивний обчислити ресурси, щоб залишатися конкурентоспроможними в сьогоденні ШІ гонка.

«Хмара демократизувала доступ до надзвичайної обчислювальної потужності. Тепер будь-який стартап може навчити модель ШІ».

Як прогнозування погоди змінюється завдяки суперкомп’ютерам?

Одним із класичних випадків використання масивних машин є прогноз погоди. Можна використовувати суперкомп’ютери передбачити сильні шторми та кліматичні зміни. Такі агентства, як Національне управління океанічних і атмосферних досліджень сильно покладаються на них. Щодня вони отримують мільярди даних із супутників.

Вони точно використовують цей океан даних імітувати атмосфера. Роблячи це, вони можуть передбачати екстремальні погодні явища днів до того, як вони відбудуться. Вони забезпечують в реальному часі попередження, які рятують життя та майно. Для цього потрібно виконувати складну математику мільйони разів в секунду.

The обчислювальний моделі для погоди досить схожі на ШІ моделі. Їм обом для навчання потрібна величезна кількість даних. Одинарний розрахунок може не знадобитися багато часу для нормального комп'ютер. Але виконання мільярдів із них одночасно вимагає серйозної, відданої сили.

Яка роль суперкомп’ютерів спеціального призначення в ШІ?

Іноді звичайна машина просто не найкращий інструмент для роботи. Це коли суперкомп'ютери спеціального призначення блиск. Вони створені з нуля для однієї конкретної роботи. Вони є призначений для бігу один точний тип розрахунок ідеально, не витрачаючи сили ні на що інше.

Наприклад, дослідники будують машини лише для вивчення квантова механіка. Фізичний архітектура налаштований виключно на цю точну науку. в ШІ У світі компанії створюють спеціальні чіпи лише для нейронних мереж. Це не так звичайні комп'ютери які запускають браузер або текстовий процесор.

Оскільки вони повністю зосереджені на одній справі, вони неймовірно ефективні. Вони легко можуть бути 10 разів швидше в цій одній роботі, ніж звичайна машина. Вони не витрачають енергію на щодня операційна система. Вони просто обробляють цифри, для яких створені. Це висока продуктивність дозволяє здійснювати прориви в ШІ що було неможливо десять років тому.

Чи одного разу суперкомп’ютер підійде до ноутбука?

Технологія завжди зменшується з часом. Саме найшвидший суперкомп'ютер двадцять років тому ледь мав потужність сучасного смартфона. Отже, чи помістяться врешті-решт сьогоднішні гіганти в мале ноутбук? Відповідь і так, і ні.

Сучасні суперкомп'ютери фізично масивні. Наприклад, деякі машини досягають захоплюючого духу швидкість 442 петафлопс. (А петафлопс становить один квадрильйон операцій з плаваючою комою в секунду). Ви просто не помістите стільки тепла та енергії в a ноутбук найближчим часом! Такий апарат, як наш 14,1-дюймовий надійний ноутбук DS141 надзвичайно міцний, але він не може впоратися з мегаватами енергоспоживання необхідні для цього.

Однак, процесор у вашому домі комп'ютер буде ставати набагато краще. Одинарний ядро сьогодні багато разів швидше ніж старі мейнфрейми. Тепер у нас є запчастини від Intel які конкурують із цілими серверними кімнатами 1990-х років. Ваше майбутнє ноутбук впорається з місцевими ШІ виконувати завдання з неймовірною легкістю.

Яким буде завтра сфера обчислювального штучного інтелекту?

Захоплюючий галузі обчисл наука повністю змішується з ШІ. Ми бачимо гігантські системи, що працюють у таких місцях, як Національна лабораторія Лос-Аламоса і Національна лабораторія Ок-Рідж. Вони постійно висувають абсолютні межі того, що a комп'ютер може зробити.

Майбутні машини безперебійно поєднуватимуть звичайне центральні процесори з абсолютно новою технікою. Ми побачимо більш спеціалізовані векторні комп'ютери використовується. А вектор чіп чудово підходить для певних типів математики ШІ любить. Вони будуть використовувати масова паралельна обробка тренуватися ШІ навіть швидше, ніж сьогодні.

Верхній суперкомп'ютерів у світі буде продовжувати бити нові рекорди швидкості. Незабаром ми будемо говорити про екзафлопс петафлопс. І все це обчислювальний влада зрештою стікає до нас. Це зробить кожен комп'ютер ми використовуємо — від серверів у хмарі до планшета у ваших руках — краще, швидше та набагато розумніше.

Резюме

Коли ми дивимося на неймовірні стрибки в обчислити технології, очевидно, що масова обробка формує наше майбутнє. З навчання передовий ШІ для прогнозування погоди екстремальне обладнання є невидимою основою сучасного життя.

• A суперкомп'ютер є масивним комп'ютер створений для дуже швидкого виконання складних математичних розрахунків.
• Продуктивність в основному вимірюється в операціях з плаваючою комою за другий, відомий як a флоп.
• ШІ значною мірою покладається на обчислювальний потужність, що забезпечується блоки обробки графіки (графічні процесори).
• Сучасні зручності використовувати паралельну обробку розділити велику роботу сотні чи тисячі чіпсів.
• Хмарні обчислення робить високопродуктивні обчислення доступні для невеликих підприємств.
• The галузі обчисл наука продовжує розвиватися, просуваючись вперед завдяки лабораторіям і новим процесор конструкції.