211service.com
Išmanesnis superkompiuteris
Nepaisant visų šiuolaikinių superkompiuterių arklio galių, nė vienas nėra pakankamai galingas, kad paleistų algoritmus, numatančius būsimą orą iki kilometro – tai skiriamoji geba leistų tyrėjams modeliuoti elgseną debesyje, pagerinti bendrą klimato modelių tikslumą ir priimti geresnius politinius sprendimus dėl visuotinio atšilimo. Tačiau dabar mokslininkai iš Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos, esančios Berklyje, Kalifornijoje, sukūrė naujo tipo superkompiuterį, kuris galėtų būti pakankamai galingas, kad galėtų paleisti modelius kilometrų tikslumu. Be to, siūlomas superkompiuteris, kuriame panaudota lustų projektavimo technologija iš mobiliųjų telefonų ir MP3 grotuvų, būtų šimtus kartų efektyvesnis nei bet kuris kitas superkompiuteris, todėl jo veikimas būtų ekonomiškesnis.
Bandomasis paleidimas: Tyrėjai imituoja vieno iš 20 milijonų procesorių, kurie bus naudojami energiją taupančiam superkompiuteriui, galinčiam modeliuoti klimato kaitą kilometrų skiriamąja geba, išdėstymą.
Šiuo metu naudojant superkompiuterius pinigai yra kliūtis kuriant didesnę sistemą, kuri padėtų išspręsti didesnes problemas, sakoma Jonas Šalfas , kompiuterių mokslininkas iš Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos. Naudojant šiuolaikines technologijas, superkompiuteris, galintis valdyti didelės raiškos klimato modelius, per metus sumokėtų apie 150 mln. USD energijos, sako Shalf. Tačiau sukūrę superkompiuterį, kurio procesoriai sureguliuoti siekiant taupyti energiją, panašiai kaip mobiliosios elektronikos pramonėje, Shalfas ir jo bendradarbiai tikisi, kad galės valdyti superkompiuterį už nedidelę kainą.
Berklio superkompiuteris yra dalis klimato mokslininkų pastangų suteikti daugiau skaičiavimo galios labai sudėtingiems klimato modeliams. Anksčiau šį mėnesį Nacionalinis atmosferos tyrimų centras Boulderyje, CO, paskelbė, kad naudos IBM superkompiuterį klimato kaitos poveikiui pažvelgti. Tačiau Berklio superkompiuteris būtų didžiulis patobulinimas, nes jis galėtų būti daug efektyvesnis.
Bendrosios paskirties procesoriai, tokie kaip asmeniniuose kompiuteriuose, tapo pakankamai galingi ir pigūs, todėl daugelis tyrinėtojų tiesiog sujungė šių standartinių procesorių grupes, kad galėtų atlikti intensyvias skaičiavimo užduotis. Nors šis metodas tinka daugeliui mokslinių problemų, jis nepavyksta didelės skiriamosios gebos klimato modeliams: skaičiavimui tiesiog reikia per daug energijos.
Multimedija
Pamatykite, kaip mokslininkai diskutuoja apie naują požiūrį į energiją taupantį superkompiuterį.
Bendrosios paskirties procesorius yra sukurtas atlikti įvairioms operacijoms, o, pavyzdžiui, „iPod“ procesorius yra skirtas tik nedaugeliui užduočių. Berkeley tyrėjai naudojo programinę įrangą iš Tensilica, lustų gamintojo Santa Klaroje, Kalifornijoje, kuri kuria lustus Motorola, kad sukurtų branduolį, turintį tik būtinas funkcijas. Be to, mokslininkai pagal užsakymą sukūrė lusto atmintį ir ryšio tarp branduolių struktūrą, kad sumažintų neefektyvumą ir sumažintų energijos sąnaudas.
Iš viso superkompiuterį sudarys 20 milijonų apdorojimo branduolių. Tyrėjai apskaičiavo, kad su 32 branduoliais, esančiais maždaug degtukų knygelės dydžio mikroschemoje, visas superkompiuteris užpildys pusę teniso korto dydžio erdvę. Iki metų pabaigos mokslininkai tikisi, kad pavyks imituoti klimato modelį dešimtyse branduolių. Šis metodas leis tyrėjams pakeisti techninę įrangą, kad ji geriau atitiktų modelį, taip pat modifikuoti modelį, kad jis atitiktų aparatinę įrangą. Užuot kūrę kompiuterį ir išsprendę mokslo problemą, mes žiūrime į mokslo problemą ir kuriame kompiuterį, kad jis atitiktų problemą, sako Shalf.
Specializuotas klimato modelis, kurį sukūrė Kolorado valstijos universiteto mokslininkai, padalija pasaulį į 20 milijonų ląstelių – po vieną kiekvienam procesoriui – ir galės stebėti audrų sistemų judėjimą ir oro frontus. Debesys yra prasčiausiai imituojamos klimato sistemos dalys, teigia Berklio laboratorijos klimato tyrinėtojas Michaelas Wehneris. Ir tai turi daug pasekmių.
Šiuo metu klimato modeliai įvertina debesų elgesį šimtų kilometrų skiriamąja geba. Tai reiškia, kad panašūs klimato modeliai duoda drastiškai skirtingus rezultatus. Be to, didesnės raiškos modeliai yra svarbūs priimant politikos sprendimus regioniniu lygiu, sako Wehneris. Pavyzdžiui, vyriausybės gali nuspręsti, ar perkelti pasėlius, ar ne, numatyti daugiau vandens per galimas būsimas sausras, ar pagerinti infrastruktūrą pakrančių miestuose. Wehner sako, kad patobulinti modeliai turėtų palengvinti šių sprendimų pateisinimą.
Vis dėlto neaišku, ar Berklio tyrėjų superkompiuterio dizainas ilgainiui tikrai sutaupys pinigų, nes projektavimo ir gamybos sąnaudos gali siekti milijonus dolerių. Tyrėjai gilinasi į dizaino testavimą, todėl gali kilti iššūkių kuriant lustų ryšio sistemą. Problema, kai sujungiate daugelį [šerdžių], yra ta, kad dažnai būna neefektyvus jų sujungimas, sako Markas Horowitzas , elektros inžinerijos ir kompiuterių mokslo profesorius Stanfordo universitete, Palo Alte, Kalifornijoje. Jis sako, kad tai tikrai įdomi idėja, tačiau neaišku, ar ji bus sėkminga, ar ne.