Nowy najszybszy superkomputer świata powstanie do 2021 roku. Ale gdzie?
Amerykański Departament Energii ogłosił właśnie, że do 2021 roku w Narodowym Laboratorium Oak Ridge w stanie Tennessee powstanie najszybszy komputer świata o nazwie Frontier. Ma posiadać moc obliczeniową na poziomie 1,5 eksaflopsa (eksaflops to 1018 flopsów, czyli operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę).
Frontier zajmie powierzchnię większą niż dwa boiska do koszykówki, która zmieści ok. 144 km kabli. Jego koszt to 600 milionów dolarów. Zbudują go fachowcy z amerykańskiego Advanced Micro Device oraz firmy Cray.
Będzie wykorzystywany w badaniach jądrowych i analizach zmian klimatu.
Start…
Ale Frontier jest drugi w blokach startowych. Wcześniej, w marcu br., USA zapowiedziały w tej samej perspektywie czasowej także nieco wolniejszą, choć również eksaskalową supermaszynę o nazwie Aurora. W Narodowym Laboratorium Argonne w Lemont w stanie Illinois zbuduje ją Intel we współpracy z internetową firmą Cray z Seattle.
Adres filmu na Youtube: https://youtu.be/dYUEFvqQso8
Źródło: Argonne National Laboratory / YouTube
Już teraz Amerykanie dysponują najpotężniejszą maszyną do obliczeń – Summit w… Narodowym Laboratorium Oak Ridge w stanie Tennessee. Potrafi liczyć z prędkością bliską eksaskali. Pierwszy na tymczasowym podium osiągnął 200 petaflopsów z 64-bitowymi operacjami zmiennoprzecinkowymi, ale ponad 1000 petaflopsów przy mniejszej precyzji matematycznej, wbijając się już w tzw. eksaskalę.
Ale Chińczycy chcą być jeszcze szybsi.
Gotowi…
Chiny zapowiedziały pod koniec kwietnia, że w przyszłym roku świat ujrzy pierwszy na świecie eksaskalowy superkomputer.
Powstanie w mieście Shenzhen – jednym z sześciu chińskich ośrodków posiadających superkomputery. Koszt nowej maszyny szacuje się na kwotę 470 milionów dolarów. Będzie używany m.in. w chmurze obliczeniowej, do przetwarzania ogromnych zbiorów danych oraz przy pracach nad sztuczną inteligencją.
Tak więc Stany będą miały roczne opóźnienie.
Do biegu…
Tymczasem Unia Europejska ogłosiła niedawno, że na jej terenie do 2023 roku powstaną minimum dwa superkomputery pracujące w eksaskalowym tempie.
A do końca 2020 roku Wspólnota planuje zakup i rozmieszczenie na terenie państw członkowskich co najmniej dwóch superkomputerów, które będą w światowej piątce, i przynajmniej dwóch innych, które znalazłyby się dzisiaj w pierwszej „25” na świecie. Te szybsze będą mieć prędkość minimum 150 petaflopsów (petaflops to 1015 flopsów), a więc i tak uplasowałyby się za Summitem.
Po co moc
Komputery o takiej mocy będą w stanie obsłużyć zdumiewającą ilość danych z przepustowością 24 miliony razy większą niż przeciętne domowe łącze internetowe.
Wysoka moc obliczeniowa daje możliwość szybkiego przeprowadzania zaawansowanych analiz przy wymaganej wysokiej precyzji wyników. Wykorzystywana jest przez badaczy w wielu dziedzinach nauki oraz w sektorach publicznym i prywatnym np. do projektowania, symulacji, próbkowania statystycznego prawie we wszystkich branżach, od finansów po medycynę i badania klimatu.
Słowem – im szybsze komputery w danym kraju, tym jego przewaga naukowa i gospodarcza większa.
Meta
Ale czy eksaskala to już nie przeżytek? Dziesięciu badaczy z chińskiego Narodowego Uniwersytetu Technologii Obronnych (NUDT) opublikowało artykuł, w którym opisali, jak przyspieszyć obecne technologie o… tysiąc razy w ciągu najbliższych 15 lat, plasując moc obliczeniową w tzw. zettaskali.
Choć na razie jedynie Summit osiągnął eksaskalową prędkość obliczeń, chińscy naukowcy już teraz spodziewają się, że moc obecnie stosowanych układów scalonych CMOS osiągnie granicę możliwości w 2025 r.
Ich zdaniem coraz większe znaczenie dla przyspieszenia tradycyjnej technologii obliczeniowej będą miały obliczenia optyczne i informatyka kwantowa. Centra superkomputerowe wprowadzą przetwarzanie optyczne, obliczenia kwantowe oraz akceleratory lub koprocesory. Wzrośnie wykorzystanie układów scalonych 3D, z którymi mogą być zintegrowane tzw. pamięć nieulotna (trwała, zachowująca dane nawet po odłączeniu zasilania) i interkonekty. W ciągu następnej dekady pojawią się urządzenia optoelektryczne oparte na kryształach fotonicznych i nanorurkach węglowych. Pozwoli to na budowę jeszcze bardziej wydajnych superkomputerów. Prędkości połączeń osiągną 400 gigabitów na sekundę, a przepustowość chipów osiągnie setki terabitów na sekundę.
Jeśli tak się stanie, nie tylko sprzęt superkomputerowy z 2035 r. będzie wyglądał zupełnie inaczej niż dzisiaj.
I meta znów ucieknie zawodnikom.