5 интересных фактов о Fugaku – самом быстром суперкомпьютере в мире
По мере развития технологий растут и наши возможности и возможности находить решения самых больших мировых проблем. Технологии играют огромную роль в нашей жизни – от изменения климата до защиты вашей конфиденциальности. Вы можете подумать, что мы, люди, сидим, вычисляем и исследуем, но вы можете быть удивлены, узнав, что мы не одни.
Во главе всего мы стоим вместе с машинами, известными как суперкомпьютеры.
Что такое суперкомпьютер Fugaku? Кто это разработал?
Как следует из названия, суперкомпьютер – это более совершенная и мощная версия компьютеров общего назначения, которые мы используем ежедневно. Они способны выполнять миллиарды процессов за одну секунду и могут генерировать точные прогнозы, которые помогут нам лучше. Это подводит нас к Fugaku, самому быстрому суперкомпьютеру в мире.
Название Fugaku напоминает могущественную гору Фудзи. Это совместная разработка RIKEN и Fujitsu, созданная Центром вычислительных наук RIKEN в Японии. Публичный дебют суперкомпьютера состоялся в 2020 году, и с тех пор он остается самым быстрым суперкомпьютером. Он внес огромный вклад в исследования в различных областях и будет продолжать делать это еще долгое время. Давайте посмотрим поближе и узнаем больше о Фугаку.
1. Создан для решения величайших мировых проблем
Суперкомпьютеры предназначены для точного предсказания будущего мира. Будь то анализ запасов или детальное обнаружение рака, суперкомпьютер предназначен для получения более точных прогнозов с помощью точного моделирования, чтобы помочь нам жить лучше.
Философия дизайна Fugaku поднимает это стремление к улучшению на более высокий уровень и решает проблемы в более широком, глобальном масштабе. Его исключительная цель – решить самые большие проблемы мира с уделением особого внимания одной проблеме, влияющей на нашу планету: изменению климата. Самая большая проблема Fugaku – точное прогнозирование изменения климата на основе выбросов углекислого газа и их воздействия на население мира.
2. Fugaku может выполнять более 442 квадриллионов вычислений в секунду.
Фугаку быстр, и когда мы говорим «быстро», мы имеем в виду именно это.
Производительность суперкомпьютера измеряется в единицах, известных как PFLOP, что соответствует одному квадриллиону операций с плавающей запятой в секунду. Fugaku может выполнить более 442 PFLOPS за одну секунду (в отличие от вашей Xbox или PlayStation, которые измеряются в TFLOPS ). Его скорость в три раза выше, чем у занимающей второе место системы Summit, компьютера, разработанного Окриджской национальной лабораторией в США, скорость которого в среднем составляет 148 PFLOP.
За последние 3 семестра Fugaku заняла первое место в тесте Top500, который вычисляет исходные скорости машины, что делает Fugaku самой быстрой машиной на планете. 57-е место в рейтинге Top500 было объявлено в июне 2021 года, при этом Fugaku по-прежнему занимает первое место.
3. Первый в мире суперкомпьютер, занявший первое место во всех четырех категориях Top500.
Скорость Фугаку впечатляет, но это еще не все, в чем он преуспевает. Fugaku стал первым суперкомпьютером, победившим во всех четырех категориях Top500. Проект Top500 ранжирует и детализирует 500 самых мощных нераспределенных компьютерных систем в мире с помощью серии специализированных тестов. Четыре основных категории в Top500: чистая скорость вычислений, обработка больших данных, глубокое обучение с использованием искусственного интеллекта и практические симуляционные вычисления. Поскольку суперкомпьютеры специализируются в определенной области, покорить все категории – это огромный подвиг.
Помимо Top500, Fugaku также возглавил другие рейтинги в других тестах суперкомпьютеров. Он занял первое место в HPCG, который тестирует суперкомпьютеры с реальными приложениями, HPL-AI, который тестирует суперкомпьютеры с приложениями искусственного интеллекта, и Graph 500, который оценивает системы на основе нагрузок с большим объемом данных. Это был исторический момент, поскольку ни разу в истории один и тот же суперкомпьютер не становился номером 1 одновременно в Top500, HPCG и Graph500.
4. Фугаку создал имитационную модель цунами с искусственным интеллектом.
Искусственный интеллект стал важным инструментом, помогающим исследователям во всем мире в их усилиях по сохранению. Имея возможность прогнозировать стихийные бедствия и отслеживать изменение климата, мы можем действовать соответственно намного быстрее. Например, Международный научно-исследовательский институт науки о катастрофах при Университете Тохоку в Японии, наряду с различными другими институтами, использует Fugaku для создания моделей искусственного интеллекта для прогнозирования наводнений цунами в прибрежных районах почти в реальном времени.
Самым большим достижением этого было то, что модель очень легко запускалась на обычных ПК. Предыдущие системы прогнозирования наводнений в реальном времени требовали для работы суперкомпьютеров, что делало модель, обученную Фугаку, гораздо более универсальной и практичной. Эта технология использовалась с обычным компьютером для прогнозирования наводнений, связанных с землетрясением в Нанкайском желобе, и полученные результаты были очень положительными. Fugaku помогла проложить путь к будущему, в котором эти усовершенствованные алгоритмы прогнозирования уровня моря могут использоваться более общими средствами, обеспечивая большую доступность и возможности использования.
5. Фугаку может помочь в разработке малых молекул для борьбы с COVID-19
COVID-19 стал одной из величайших угроз для нашей повседневной жизни. Мировая пандемия нанесла неисчислимый ущерб, и мы, наконец, можем бороться с инфекцией. Фугаку сыграл большую роль в обнаружении и понимании распространения COVID-19, о котором большинство не подозревает. Исследование Фугаку показало, как капли COVID распространяются по поездам и машинам и как открытие окон может значительно увеличить вентиляцию и снизить риск заражения.
Его анализ лицевых покрытий показал, что лицевые щитки в значительной степени неэффективны для остановки распространения вируса, а тканевые маски являются наиболее эффективными. Система непрерывно проводит исследования COVID-19 с 2020 года, и теперь Токийский университет и Fujitsu объединились, чтобы использовать Fugaku для разработки небольших молекул для борьбы с инфекцией COVID-19 с целью определения терапевтического препарата, который будет очень эффективен при лечении COVID-19.
Фугаку знает, что ждет в будущем
Технологии постоянно расширяются, и каждый день совершаются открытия и инновации. По мере того, как мы все больше полагаемся на технологии, важно помнить, что мы способны делать сами. Хотя успех суперкомпьютеров может показаться невероятным, мы все можем внести свой вклад в создание лучшего мира для всех.