5 zajímavostí o Fugaku - nejrychlejší superpočítač na světě

Jak se technologie rozšiřuje, rozšiřují se i naše schopnosti a schopnost objevovat řešení největších světových problémů. Od změny klimatu po ochranu vašeho soukromí hrají technologie v našem životě velkou roli. Možná si myslíte, že my lidé sedíme, počítáme a zkoumáme, ale možná vás překvapí, když zjistíte, že nejsme sami.

V popředí všeho stojíme společně se stroji známými jako superpočítače.

Co je superpočítač Fugaku? Kdo to vyvinul?

Jak naznačuje název, superpočítač je pokročilejší a výkonnější verze počítačů pro všeobecné použití, které denně používáme. Jsou schopné miliard procesů za jedinou sekundu a mohou generovat přesné předpovědi, které nám pomohou lépe. Tím se dostáváme k Fugaku, nejrychlejšímu superpočítači na světě.

Svým názvem připomínajícím mohutnou horu Fuji byl Fugaku společným vývojem mezi společnostmi RIKEN a Fujitsu a vytvořil jej RIKEN Center for Computational Science v Japonsku. Superpočítač měl svůj veřejný debut v roce 2020 a od té doby zůstává nejrychlejším superpočítačem. Nesmírně to přispělo k výzkumu různých oborů a bude v tom ještě dlouho pokračovat. Podívejme se blíže a zjistíme více o Fugaku.

1. Navrženo tak, aby vyřešilo největší výzvy světa

Superpočítače jsou navrženy tak, aby vytvářely přesné předpovědi budoucnosti světa. Ať už se jedná o analýzu zásob nebo podrobnou detekci rakoviny, superpočítač je navržen tak, aby vytvářel přesnější předpovědi s přesným modelováním, které nám pomáhají žít lepší život.

Filozofie designu Fugaku pozvedá tuto touhu po zlepšení na vyšší úroveň a řeší problémy ve větším, globálním měřítku. Jeho výhradním účelem je vyřešit největší výzvy světa se silným zaměřením na jeden problém ovlivňující planetu: změnu klimatu. Největší výzvou Fugaku je přesně předpovídat změnu klimatu na základě emisí oxidu uhličitého a vlivu na globální populaci.

2. Fugaku dokáže provést více než 442 kvadrilionových výpočtů za sekundu

Fugaku je rychlý, a když říkáme rychlý, myslíme to vážně.

Výkon superpočítače se měří v jednotce známé jako PFLOP, což znamená jednu kvadrilionovou operaci s pohyblivou řádovou čárkou za sekundu. Fugaku může provést více než 442 PFLOP za jednu sekundu (na rozdíl od vaší konzoly Xbox nebo PlayStation, který měří v TFLOPS). Jeho rychlost je třikrát vyšší než u druhého systému Summit, počítače vyvinutého národní laboratoří Oak Ridge v USA, jehož rychlost je v průměru 148 PFLOP.

Za poslední 3 volební období zaujímá Fugaku přední místo v benchmarkovém testu Top500, který vypočítává hrubé rychlosti stroje, což z Fugaku činí nejrychlejší stroj na planetě. 57. výsledky Top500 byly vyhlášeny v červnu 2021, přičemž Fugaku je stále na prvním místě.

3. První superpočítač na světě, který získal nejlepší místo ve všech čtyřech kategoriích Top500

Rychlost Fugaku je působivá, ale to není všechno, v čem vyniká. Fugaku byl prvním superpočítačem, který vyhrál všechny čtyři kategorie v Top500. Projekt Top500 řadí a podrobně popisuje 500 nejvýkonnějších nedistribuovaných počítačových systémů na světě prostřednictvím řady specializovaných testů. Čtyři hlavní kategorie v Top500 jsou surová výpočetní rychlost, zpracování velkých dat, hloubkové učení s umělou inteligencí a praktické simulační výpočty. Jelikož se superpočítače specializují na konkrétní doménu, pokořit všechny kategorie je obrovský výkon.

Příbuzný: NVIDIA vytváří 3D mapu vesmíru pomocí superpočítače Perlmutter

Kromě Top500 smetl Fugaku i další žebříčky v dalších testech superpočítačů. Obsadil první místo na HPCG, který testuje superpočítače s aplikacemi v reálném světě, HPL-AI, který testuje superpočítače s aplikacemi umělé inteligence a Graph 500, který hodnotí systémy na základě datově náročných zatížení. Byl to historický okamžik, protože ani jednou v historii se stejný superpočítač stal číslem 1 na Top500, HPCG a Graph500 současně.

4. Fugaku vytvořil simulační model tsunami AI

Umělá inteligence se stala důležitým nástrojem, který pomáhá výzkumníkům s úsilím o zachování po celém světě. Díky schopnosti předvídat přírodní katastrofy a sledovat změnu klimatu můžeme podle toho jednat mnohem rychleji. Vedle toho například Mezinárodní výzkumný ústav věd o katastrofách na univerzitě Tohoku v Japonsku různé jiné instituty, používá Fugaku k vytvoření modelů AI k předpovídání záplav tsunami v pobřežních oblastech v blízkém okolí reálný čas.

Příbuzný: Microsoft staví nejpokročilejší superpočítač na světě

Největšího úspěchu bylo, že model lze velmi snadno spustit na běžných počítačích. Předchozí systémy předpovědi povodní v reálném čase vyžadovaly ke spuštění superpočítače, díky čemuž byl model vycvičený ve Fugaku mnohem univerzálnější a praktičtější. Tato technologie byla použita s běžným počítačem k předpovědi záplav souvisejících se zemětřesením Nankai Trough a získané výsledky byly velmi pozitivní. Fugaku pomohlo vydláždit cestu do budoucnosti, kde lze tyto pokročilé algoritmy predikce hladiny moře používat běžnějšími prostředky, což umožní lepší přístupnost a využití.

5. Fugaku může pomoci vyvinout malé molekuly v boji proti COVID-19

COVID-19 se stal jednou z největších hrozeb pro náš každodenní život. Celosvětová pandemie způsobila nesčetné škody a my jsme konečně schopni se proti infekci bránit. Fugaku hrál velkou roli při odhalování a porozumění šíření COVID-19, o kterém většina neví. Fugakuův výzkum ukázal, jak se kapky COVID šíří vlaky a automobily a jak by otevírání oken mohlo dramaticky zvýšit ventilaci a snížit riziko infekce.

Jeho analýza obličejových krytin zjistila, že obličejové štíty jsou do značné míry neúčinné při zastavení šíření virů a že masky z tkaných tkanin jsou nejúčinnější. Systém provádí výzkum COVID-19 nepřetržitě od roku 2020 a nyní se Tokijská univerzita a Fujitsu spojily a používají Fugaku k vyvinout malé molekuly pro boj s infekcí COVID-19, s cílem identifikovat terapeutický lék, který bude silně účinný při léčbě COVID-19.

Fugaku ví, co budoucnost přinese

Technologie se neustále rozšiřuje a objevy a inovace se dělají každý den. Jak jsme stále více závislí na technologiích, je důležité si pamatovat, co jsme schopni udělat sami. I když se úspěch superpočítačů může zdát neuvěřitelný, všichni se můžeme podílet na snaze vytvořit lepší svět pro všechny.

Co je to Intel Thermal Velocity Boost?

Režimy Boost nejsou žádnou novinkou, ale Intel Thermal Velocity Booth stojí za prozkoumání. Zde je to, co to je a jak to funguje.

Číst dále

O autorovi