50 milliárd lebegő pontos művelet másodpercenként egy watt energiával

Konkrét célkitűzéseket fogalmazott meg a DARPA a jövő szuperszámítógépeivel kapcsolatosan.

The Defense Department wants to take supercomputing to the next level by funding the development of a new breed of supercomputers that will be smarter and faster and yet smaller and require much less power than today's massive machines. DOD officials believe such computers will be necessary to make sense of the avalanche of data that will gush forth from tomorrow's network-tethered sensor systems. Current computer systems will not be able to handle the load. DARPA is considering the possibility of starting a new program to guide and fund development of such systems, tentatively named the Ubiquitous High Performance Computing (UHPC) program. DARPA's Information Processing Techniques Office issued a request for information on a proposed program structure and goals. "The UHPC program is seeking solutions that will explore the technologies and architectures required to enable the development of revolutionary computing architectures and systems and overcome 'business as usual' advances," the RFI states. "This can only be achieved via dedicated investment, hardware/software co-design, integrated design techniques and continuous innovation." How would such a revolutionary system operate? For one, it would use far less power than today's systems. The agency would like such a system to be able to execute 50 billion floating-point operations/sec per watt of power. The RFI explains that each floating-point operation in that scenario could run at under 20 picojoules per operation, a small margin of the thousands or even tens of thousands of picojoules now required to carry out such an operation. The new system would also have much smarter software. Programmers would not have to worry about the underlying hardware, which would make writing programs much easier. The operating system and runtime solutions will have to “behave like a self-aware system that 'learns' to address a particular problem by building self-performance models, responding to user goals, and adapting to changing goals, resources, models, operating conditions and even to failures," the RFI states. DARPA envisions the program being carried out in five phases. The first phase will fund the development of conceptual designs. In the second phase, an execution model will be detailed, along with metrics to gauge the success of a system built from the model. Phase three will involve a full-scale simulation of the system. In the fourth phase, the winners of the UHPC awards will deliver systems based on the specifications. Finally, the fifth phase will involve modifying and refining the designs.

IT3 komment: Az IT3 projekt keretében többször felhívtuk a figyelmet arra, hogy az elkövetkező 10 évben tovább folytatódik a számítógépek különböző teljesítmény paramétereinek a növekedése. Persze mindez nem magától történik, hanem sok-sok, nagyon is konkrét kutatás-fejlesztési projekt eredményei alapozzák meg a jól érzékelhető trendet. Az olyan konkrét célkitűzések, mint amit a DARPA fogalmazott meg, kiemelkedő szerepet játszanak ebben a folyamatban.

Forrás: gcn.com

Kategóriák: alapok, rendszertechnika, fejlesztés és működtetés, teljesítmény, intelligencia

Egészségügyi kutatás orvos nélkül

Egy új szimulációs modell komoly segítséget nyújthat az orvosi diagnosztikának.

The MRI machines and CAT scans, blood analyses and gene sequencing tools that are used to help diagnose our illnesses rely on advanced computing to extract knowledge out of molecular markers and reflected laser beams. “Medical advances may seem like wizardry,” remarked Harold Varmus, former director of the National Institutes of Health (NIH). “But pull back the curtain, and sitting at the lever is a high-energy physicist, a combinatorial chemist, or an engineer.” Ching-Long Lin, professor of mechanical and industrial engineering at the University of Iowa and a research engineer at IIHR-Hydroscience & Engineering, is part of a multidisciplinary team working to develop a new tool to image, understand, and diagnose how air flows through the thousands of branching passageways of the lung, and how abnormalities can lead to illness. “Our approach to understanding the airflow and particle transport in the human lungs is quite novel,” Lin said. “We use computed tomography [CT] images to construct realistic human lung models, and then we use computational fluid dynamics models to simulate the airflow through the lung.” His computer simulations on Lonestar and Ranger at the Texas Advanced Computing Center (TACC) combine 20 years of experience modeling turbulence and computational fluid dynamics (CFD) with cutting-edge medical imaging technologies to create a framework that will help doctors understand what causes asthma, how exposure to environmental pollutants alter the development of children’s lungs, and how the addition of helium to aerosol drugs can make pharmaceuticals more effective.

Komment: Ma már csak elvétve lehet találni olyan tudományterületet, ahol a kutatók nem alkalmaznak számítógépes a szimulációt. A számítógépes szimuláció fontosságát jelzi, hogy egy egészségügyi kutatásnak egy számítástechnikai kutatóintézet ad otthont.

Forrás: www.tacc.utexas.edu

Nano mintázat

MIT-kutatók kidolgoztak egy új módszert, amely a chipgyártás mellett számos más területre (nanoelektronika, nano-biológiai rendszerek létrehozása stb.) lehet komoly hatással.

Az MIT kutatói egy olyan új eljárást találtak, amellyel különlegesen vékony vonalakból álló mikrochip mintákat lehet létrehozni. Az eljárás egy olyan anyag használatán alapul, amely bizonyos hullámhosszúságú fény hatására átlátszóvá vagy homályossá válik. Ilyen anyagokkal régóta kisérleteznek, azonban a kutatóknak most sikerült egy olyan eljárást találniuk, amely a gyakorlatban is jól használható eredményt nyújt. Ha a mintázatok létrehozása fény segítségével történik, a legtöbb mai módszer esetében a mintázat vonalainak szélessége nem lehet kisebb, mint az alakmazott fény hullámhossza. Az új eljárás segítségével lehetőség nyílik ennek a korlátnak az átlépésére. A megoldás lényege összetett interferencia-mintázatok alkalmazása, amelynek eredményeként a különböző hullámhosszúságú fénysugarak erősítik, vagy kioltják egymást. A kutatók által abszobció-modulációnak nevezett eljárás lehetővé teszi a használt fény hullámhosszánál tízszer kisebb vonalak létrehozását. A megoldás fontos részét képezi egy olyan fényérzékeny anyag, amely a fénnyel való első érintkezést követően már nem változtatja meg tulajdonságát, azaz áttetsző vagy átlátszatlan marad. A kidolgozott eljárásnak nagy hatása lehet a mikrochip gyártásra, és olyan egyéb nano mintázatokat használó területekre, mint például a nano-fotonika, nano-fluidika, nano-elektronika és a nano-biológiai rendszerek. Az eljárás üzleti hasznosítására egy spin-off céget hoztak létre. A széles körű ipari alkalmazás öt éven belül megtörténhet.

Komment: A nano méretű integrált áramkörök létrehozásának gyakorlati technológiái mostanában kezdenek kialakulni. Széleskörű elterjedésükhöz, azonban még legalább 5-10 év szükséges.

Forrás: web.mit.edu

Az energiafaló internet

Az energiafogyasztásnak a szélessáv növekvő használatából eredő nagy hulláma tovább fogja lassítani az ausztráliai internetet – ezt állapítja meg a Melbourne-i Egyetem egyik kutatása, amelyet november végén mutattak be az „Az internet és az IKT fenntarthatósága” c. szimpóziumon. „Az olyan értéknövelt szolgáltatások, mint az ’igény szerinti videózás’ további terheket rak az energiaellátó rendszerre és szűkkeresztmetszetet hoz létre az energia terén.” – mondja Dr. Kerry Hinton az egyetem villamos és elektronikai tanszékéről. Az internet – világon elsőként elkészített – energiafogyasztási modelljében a Melbourne-i Egyetem kutatói ki tudták mutatni, hogy az internet energiafogyasztásának fő tényezője a szélessávú szolgáltatások használatának növekedése lesz az elkövetkező években. „Mára világossá vált, hogy az internet exponenciális növekedése fenntarthatatlan.” – mondja Dr. Hinton. Az eredmények azt mutatják, hogy még az elekronikai megoldások energiahatékonyságának javulása esetén is az internet energiafogyasztása a nemzeti áramfogyasztás mai 0,5%-ról 2020 körül 1%-ra növekszik. Az internet és a szélessávú IT-alapú távközlés terjedése új termékek és szolgáltatások széles körét hozza létre. Az új otthoni szolgáltatások közé tartozik az igény szerinti videózás, a web-alapú valós idejű játékhasználat, a közösségi hálózatok építése, a közvetlen elosztó (peer-to-peer) hálózatok használata és a többi. Az üzleti oldalon ilyen új szolgáltatás lehet a videókonferenciázás, a kívülről történő információellátás és a távmunka. „Az új, nagy sávszélességű szolgáltatások támogatásához az internet kapacitását jelentősen meg kell növelni. Ha viszont az internet kapacitása megnövekszik, az energiafogyasztás és ennek következtében az internet ’szénlábnyoma’ szintén növekedni fog.”

IT3-komment: Kijózanító gondolat, hogy az internet exponenciális fejlődésének egyszerűen energiaproblémák vethetnek véget: nem informatikai kapacitáshiány, nem elvi korlátok, hanem ’pusztán’ a környezet túlterhelése. Pedig ma már természetesként kellene venni, hogy minden globális infrastruktúra exponenciális mértékű használata előbb-utóbb beleütközik a Föld fenntartó erejének fizikai korlátaiba, eléri a „növekedés határait”.

Forrás: uninews.unimelb.edu.au