Главная › Новости

Гонка за победу в первом экзафлопсном компьютере

Опубликовано: 28.10.2023

Гонка за победу в первом экзафлопсном компьютере

После нескольких лет технологической борьбы США, наконец, недавно отпраздновали ввод в эксплуатацию суперкомпьютера «Саммит» (скорость 200 петафлопс), на данный момент самого быстрого компьютера в мире. Повод для празднования еще более весомый, поскольку Китай последние несколько лет ревностно охраняет первое место со своим компьютером Sunway Taihulight (93 петафлопс). Однако борьба не окончена, наоборот, она будет еще более масштабной, поскольку следующим шагом в развитии суперкомпьютеров станет сборка первого эксафлопсного компьютера. Вопрос лишь в том, какая страна первой придумает новую технологию и представит ее миру.

Предполагается, что новая технология будет разработана в ближайшие несколько лет. Новые компьютеры смогут выполнять миллиард миллиардов вычислений в секунду (то есть один эксафлоп) и будут в пять раз быстрее «Саммита». Насколько быстрым будет новый компьютер, лучше всего можно описать на следующем примере: экзафлопсные вычисления, которые каждый человек на Земле будет выполнять раз в секунду в течение следующих четырех лет, будут выполняться всего за несколько секунд.

Эта невероятная скорость позволит ученым проводить сложные симуляции в различных областях науки: от изучения изменения климата до исследований возобновляемых источников энергии или искусственного интеллекта.

Экзафлопсные компьютеры также будут применяться в промышленности для ускорения процесса проектирования продуктов или открытия новых материалов. Военные и разведывательные ведомства также получат большую выгоду от создания приложений для укрепления национальной безопасности.

Гонка за разработку первого экзафлопсного компьютера является частью соревнования за доминирование в области передовых технологий между Китаем и США, в котором также участвуют Япония и ЕС. Япония планирует построить первый экзафлопсный компьютер к 2021 году, а ЕС рассчитывает достичь этой цели через два года.

В 2015 году Китай обнародовал план по сборке первого экзафлопсного компьютера к концу 2020 года. Однако в интервью «MIT Tenology Review» Дэпей Цянь, профессор Бэйханского университета в Пекине, заявил, что не уверен, смогут ли они завершить эту обширную работу к концу 2020 года. Он подчеркнул, что для достижения своих целей им может потребоваться еще шесть месяцев или даже год.

В Китае изготавливают три прототипа нового компьютера: два на отечественных микрочипах, а третий — по лицензии.

Оптимистичные заявления Китая заставили американских экспертов ускорить работу по разработке экзафлопсных компьютеров, так что их цель — завершить разработку к 2021 году, на два года раньше, чем планировалось.

Американский компьютер под названием «Аврора» в настоящее время собирается и разрабатывается в Национальной лаборатории штата Иллинойс, над ним работают специалисты Министерства энергетики.

Ученые всего мира ускоряют работу компьютеров, помещая тысячи микрочипов в миллионы процессоров. Эта работа занимает очень много времени, прежде чем все будет установлено и настроено на правильную работу.

Передача данных от процессора к процессору потребляет много электроэнергии, что приводит к большим денежным затратам при работе компьютера. По этой причине Министерство энергетики США установило лимит в 40 мегаватт, который можно использовать при работе экзафлопсных компьютеров, что составляет около 40 миллионов долларов в год. Все, что больше этого, будет невыгодно.

Чтобы снизить энергопотребление, инженеры размещают микросхемы памяти как можно ближе к процессорам, тем самым сокращая путь передачи данных. С этой же целью они также используют флэш-память, которая потребляет меньше электроэнергии.

Помимо «Авроры», США планируют построить к 2023 году еще два экзафлопсных компьютера общей стоимостью около одного миллиарда долларов. Помимо разработки аппаратного обеспечения, Китай и США также работают над разработкой программного обеспечения, которое будет запускать и контролировать новые компьютеры.