5超级计算的未来趋势

芯片组件的小型化只是故事的一半。在天平的另一边,你有超级计算机:自定义设置,建立电力。2008年,IBM走鹃打破了one-petaflop障碍:每秒运算一千万亿次[来源:IBM]。(失败代表“每秒浮点操作,”这是我们使用的标准来谈论超级计算机用于科学计算,类似于本文我们讨论的)。

用科学记数法表示,测量每秒每秒10 ^ 15操作的规模。exaflop计算机——专家预测到2019年将会到来——执行10 ^ 18日或一千倍petaflop电脑现在我们看到[来源:HTNT]。为了比较,截至2011年6月,500年世界最快超级计算机结合仍会有不超过60次的电力。持续到未来,zettaflops相同规模的提高,给我们10 ^ 21操作每秒,到2030年,然后在10 ^ 24来yottaflops,[来源:排行]。

但这些数字真正是什么意思?嗯,首先,它认为,一个完整的模拟人类大脑的可能,到2025年,在10年内,zettaflop电脑应该能够准确预测整个气候系统提前两周。

权力是有代价的。如果你曾经有一个失败了散热器崩溃你的台式电脑或笔记本电脑在你的大腿上坐了几分钟,你知道这是什么成本是:电脑使用大量产生能量。事实上,对于超级计算机开发人员的一个主要挑战是找到一个合理的方法来安装和使用重型机器没有硬件故障或增加破坏地球。毕竟,天气模拟的主要用途之一是监测碳和温度波动,所以它不会非常聪明的气候学家正试图解决的问题!

任何计算机系统都是一样有用的最糟糕的一天,所以让那些热电路酷的主要兴趣。事实上,超过一半的超级计算机所使用的能量直接冷却。但由于超级计算机的未来与其他先进科学和未来主义议程,生态问题已经严重的重要性的高性能计算机工程师[来源:Jana]。绿色解决方案和能源效率是每个超级计算机项目的一部分,事实上,红杉资本的效率是一个大的次要原因,IBM的超级计算机首次这样的宣传。

从冷却“自由的空气”——也就是说,工程方法外部空气进入系统,硬件设计面积最大化,科学家尝试与创新的效率和速度。最有趣的想法之一几个团队使用的是运行系统在拿起热导电液体,然后通过管道结构住房电脑银行本身。加热水和房间同时冷却设备是一个想法,有许多应用程序不仅仅是超级计算机网站,但是外企的项目的名单确实是非常重视这样的想法。

解决生态和效率问题不仅是一个好主意对我们的星球,但必要的为了使机器运行。它也许不是最迷人的应用这一研究可以承诺我们其余的人——和你承诺未来趋势!

让我们来谈谈发生在2025年到2030年,当超级计算机能够人类的大脑地图【来源:Shuey]。锡拉丘兹大学的科学家估计在1996年,我们的大脑有一个内存容量介于1和10 tb,大概三[来源:MOAH]。当然,这并不是一个非常有用的比较,因为我们的大脑不工作电脑一样做。但在接下来的20年里,电脑应该能够工作的方式我们的大脑做!

同样的超级计算机已经用于映射和影响人类基因组,生产解决方案和预测遗传医疗问题和偏好,精确模型的人类大脑将意味着巨大的飞跃诊断,治疗,和我们人类的思想和情感的复杂性的理解。与成像技术,医生可以确定问题领域,模拟不同形式的治疗,甚至是许多问题的根源,从一开始就困扰我们的时间。植入式graftable芯片和其他技术可以帮助监测甚至改变大脑化学物质血清素水平和其他相关情绪障碍,而大脑主要故障和损伤可以逆转。

超出了医学进步这项技术将帮助我们,还有小人工智能(AI)的问题。虽然演出中间高举计算能力已经给了我们一些强大的人工智能,更不用说智能系统已经推荐定制选择电视,电影,书籍的智能算法,或者我们花时间聊天Siri和类似virtual-intelligence项目——人类的“精神”的复杂性意味着应用程序真正的人工智能。想象一个Web MD回应,像医生,带来的专家级的注意你所问的问题。然后,扩大这一概念之外的医疗问题,虚拟专家,解释任何你需要知道在一个舒适,对话环境。

希望,到2030年,zettaflop超级计算机应该能够准确模型整个地球的天气系统至少两周[来源:索普]。我们谈论的是99 - 100%准确模拟我们整个地球生物圈,与当地和全球的预测可以在按下一个按钮。除了灾难,可能看起来像一个相对专业的应用程序——除了安排婚礼或假期,你上次是什么时候需要知道天气预报未来几周或几个月吗?——但考虑信息的规模。18luck手机登录

地球的气候是一个复杂的系统,它经常在混沌理论的讨论中调用,最大数量的复杂性我们大多数人甚至可以理解:“巴西一只蝴蝶的翅膀的拍打在德克萨斯州引发一场龙卷风?”是典型的问题在1972年第一次问菲利普Merilees(尽管气象复杂性的概念在这种情况下可以追溯与庞加莱- 1890)[来源:Wolchover]。很难想象一个更复杂的系统的规模比我们的天气模式和系统,当你想到它。

粮食生产和农业、天气的影响在其他大型科学项目(比如航天飞机发射或极地探险),和先发制人的救灾只是一些重要的救生,改变这种计算能力给我们。

当然,天气系统只是冰山的顶端,在这里:如果你可以想象完全模拟天气模式,它只是一个跳转到适当的任何类似的巨大而复杂的系统的建模。整个行星和世界实现硅和电力的明天的超级计算机。

我们大多数人都熟悉在线多人游戏环境,并能记得人工环境像“第二人生”风靡一时。虚拟现实是一个科幻热点至少一个世纪。但当你把这些想法在料斗超级计算能力的右拐角处,游戏和角色扮演环境成为比娱乐更有用。

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