用時僅為6微秒 AI大型模擬計算比超算快200倍

2020-12-04 國際產業網

美國塞雷布拉斯系統公司基於有史以來最大晶片製造的專用人工智慧(AI)計算機CS—1，在一場具有5億個變量的模擬計算中，擊敗了世界排名第69的超級計算機。這項研究成果近日在世界超級計算大會SC20上進行了展示。

研究表明，CS—1在解決燃煤電廠的燃燒問題時，其速度要比其模擬的真實火焰更快。塞雷布拉斯及其合作夥伴美國國家能源技術中心稱，CS—1的完成速度要快於當今任何基於CPU或GPU的超級計算機。

塞雷布拉斯執行長安德魯·費爾德曼表示，天氣預報、飛機機翼設計、核電站溫度預測以及許多其他複雜的問題，都可以通過模擬「流體在空間中的運動隨時間的推移」來解決。模擬計算將世界劃分為一組多維數據集，對這些多維數據集中的流體運動進行建模，並確定多維數據集之間的交互作用。這些多維數據集可以有100萬個甚至更多，可能需要50萬個變量來描述正在發生的事情。

此類模擬問題的解決方案需要計算機系統具有許多處理器內核、非常接近內核的大量內存、連接內核和內存的巨大帶寬，以及連接內核的帶寬負載。同樣地，這也是神經網絡訓練計算機所需要的。CS—1包含一塊單晶片，其擁有40萬個內核，18GB內存，每秒9PB的內存帶寬和每秒100PB的內核間帶寬。

美國國家能源技術中心的科學家使用CS-1和世界排名第69的超級計算機「焦耳」對燃煤電廠中的燃燒問題進行了模擬。「焦耳」超算具有84000個CPU內核，耗電量為450千瓦。相比之下，CS—1的功率約為20千瓦。模擬顯示，「焦耳」在2.1毫秒內完成了計算，而CS-1用時僅為6微秒，將速度提高了200倍以上。

費爾德曼認為這一速度具有兩重含義。其一，在此類流體力學問題的大型模擬計算上，當今沒有CPU甚或GPU的組合可以擊敗CS—1。其二，由於模擬完成的速度比模擬的真實燃燒事件快，因此CS—1現在可以承擔一項新任務，即在複雜機器的控制系統中發揮作用。

第一代CS—1使用臺積電的16納米工藝，目前正在研製的下一代CS—1將使用7納米工藝，其內存為40GB，AI處理器內核數量將達85萬個。(記者馮衛東)

相關焦點

  • AI大型模擬計算比超算快200倍
    科技日報北京11月29日電 （記者馮衛東）美國塞雷布拉斯系統公司基於有史以來最大晶片製造的專用人工智慧（AI）計算機CS—1，在一場具有5億個變量的模擬計算中，擊敗了世界排名第69的超級計算機。這項研究成果近日在世界超級計算大會SC20上進行了展示。研究表明，CS—1在解決燃煤電廠的燃燒問題時，其速度要比其模擬的真實火焰更快。
  • ...1用時僅為6微秒,將速度提高了200倍以上。(澎湃)_7x24小時_市商...
    【專用人工智慧計算機擊敗超級計算機「焦耳」，快200倍】美國塞雷布拉斯系統公司基於有史以來最大晶片製造的專用人工智慧（AI）計算機CS—1，在一場具有5億個變量的模擬計算中，擊敗了世界排名第69的超級計算機。這項研究成果近日在世界超級計算大會SC20上進行了展示。「焦耳」超算具有84000個CPU內核，耗電量為450千瓦。
  • 「九章」比最快的超算還快一百萬億倍 量子計算「魔力」在哪
    去年，谷歌也宣告了名為「懸鈴木」的量子計算機的誕生，經典計算機需要計算1萬年的工作，谷歌的計算機只需要200秒。而「九章」在處理高斯玻色採樣問題上，比「懸鈴木」快了一百萬億倍。那麼，到底什麼是量子計算機？它為什麼能比經典計算機更強大？
  • 全球最快超算「富嶽」創造者松岡聰:下一代超算再快100倍!
    【新智元導讀】近日，全球目前的最快超算富嶽的創造者之一松岡聰接受了採訪，並表達了對於未來超算的一些看法。日本的富嶽超級計算機（Fugaku）去年6月在全球500強超級計算機排行榜上名列第一，這是大約9年來日本的首臺排名榜首的超級計算機。與一些競爭對手不同的是，富嶽超級計算機的創造目的不是為了超越數字基準。
  • 潘建偉團隊實現量子優越性:特定問題比頂級超算快百萬億倍
    來源：澎湃新聞原標題：潘建偉團隊實現量子優越性：特定問題比頂級超算快百萬億倍澎湃新聞記者 虞涵棋中國科學技術大學潘建偉團隊宣布將50全同單模壓縮態輸入100模式超低損耗幹涉線路，利用100個高效單光子探測器進行高斯玻色採樣，輸出態空間維度達到了
  • 比超級計算機快15億倍的量子計算機, 1萬年的計算問題僅需200秒
    他們將分析在谷歌量子處理器上運行的量子電路結果，並和古典模擬作為比較，用來驗證谷歌硬體，並為量子優越性創建基礎。所謂的量子霸權又被叫做量子優越性，它是指量子計算機解決古典電腦實際上完成不了的問題，但這些問題本身未必就有實際應用。從計算複雜性理論的角度來說，量子計算機相對於最佳古典算法的加速是超多項式的，而量子計算優勢的概念可以追溯到尤裡-馬寧和理查-費曼提出的量子計算建議。
  • 比超級計算機快 15 億倍的量子計算機,僅用 200 秒解決 1 萬年的難題
    他們將分析在谷歌量子處理器上運行的量子電路結果，並和古典模擬作為比較，用來驗證谷歌硬體，並為量子優越性創建基礎。所謂的量子霸權又被叫做量子優越性，它是指量子計算機解決古典電腦實際上完成不了的問題，但這些問題本身未必就有實際應用。從計算複雜性理論的角度來說，量子計算機相對於最佳古典算法的加速是超多項式的，而量子計算優勢的概念可以追溯到尤裡-馬寧和理查-費曼提出的量子計算建議。
  • 6億年縮至200秒！中國「九章」量子計算機突破算力新高度
    ，200秒的「量子算力」，相當於目前「最強超算」6億年的計算能力！實驗顯示，「九章」對經典數學算法高斯玻色取樣的計算速度，比目前世界最快的超算「富嶽」快一百萬億倍，從而在全球第二個實現了「量子優越性」。高斯玻色取樣是一個計算概率分布的算法，可用於編碼和求解多種問題。
  • 量子計算原型機「九章」處理高斯玻色取樣速度比超算快一百萬億倍
    量子計算原型機「九章」處理高斯玻色取樣速度比超算快一百萬億倍 中國科學技術大學潘建偉、陸朝陽等組成的研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，構建了76個光子100個模式的量子計算原型機「九章」，實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。
  • 潘建偉團隊實現「量子計算優越性」裡程碑 比谷歌快一百億倍!
    12月4日，中國科學技術大學宣布該校潘建偉、陸朝陽等研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」，實現了具有實用前景的「高斯玻色取樣」任務的快速求解。中國團隊首次突破量子優越性門檻「九章」求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。
  • 潘建偉團隊實現「量子計算優越性」裡程碑 比谷歌快一百億倍
    中國團隊首次突破量子優越性門檻「九章」求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機要用6億年。「根據現有理論，該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍，也就是說九章一分鐘完成的任務，超級計算機需要一億年。等效地，其速度比去年穀歌發布的53個超導比特量子計算原型機懸鈴木快一百億倍。」中科大在一份聲明中表示。
  • 揭秘算天,算地,算人,超算究竟有啥用?
    地球氣候模擬、宇宙天體研究、基因研究、超高速飛行器設計這些「高、精、尖」的前沿領域，離不開超級計算機
  • 全球最快計算機要算6億年，它只需200秒
    都市快報訊 在一個特定賽道上，200秒的「量子算力」，相當於目前「最強超算」6億年的計算能力。12月4日，《科學》雜誌公布了中國「九章」的重大突破。實驗顯示，當求解5000萬個樣本的高斯玻色取樣時，「九章」只需200秒，而目前世界最快的傳統超級計算機「富嶽」需6億年。既然谷歌已實現「量子優越性」那麼「九章」的意義在哪裡？
  • 機器學習模擬1億原子:中美團隊獲2020「超算諾貝爾獎」戈登貝爾獎
    他們通過機器學習將分子動力學極限從基線提升到了 1 億原子的驚人數量，同時仍保證了「從頭算（ab initio）」的高精度，效率是之前人類基線水平的 1000 倍。在基於物理模型的計算、機器學習和高性能 GPU 並行集群的共同助力下，研究人員已將超大系統的分子動力學模擬帶進了一個全新時代。
  • 日本最新超算「雷神」正式公開 專門用於模擬計算核融合
    8月29日，日本核融合科學研究所正式公開了最新超級計算《等離子模擬器 雷神》，據悉該超算「雷神」可實現每秒鐘1京500兆（1億億500萬億）次運算，專門用於模擬計算核融合必須的等離子現象。·據悉「雷神」的名稱來源於公開慕名，取自「像操弄雷電之神一樣實現模擬超高溫、超密度的等離子，最終實現核融合的新型超級計算機。」
  • 在TensorFlow裡模擬宇宙!提升模擬計算速度,成本降低1000倍
    不過，Space Engine還只是在遊戲層面對宇宙的一種呈現，試想以下，如果用數值模擬的基礎工具，從觀測的海量宇宙數據進行分析……停！看到這兒也大概能猜到，這樣的模擬計算肯定代價不菲，而且通常需要在大規模的超級算計算機上離線運行。
  • 心算、珠算到超算 計算「極限」突破 6股熱
    心算、珠算到超算 計算「極限」該如何突破？——世界計算機大會新觀察新華社長沙9月11日電 從心算、珠算的「古老智慧」，到「銀河」「天河」「神威」創造「中國速度」，「中國計算」為世界矚目。計算機技術「極限」該怎麼突破？如何迎接「產業變革」？未來計算機又將走向何方？
  • 中國實現量子計算第一個裡程碑：原型機「九章」比最快的超級計算機快一百萬億倍
    根據現有理論，該量子計算系統處理高斯玻色取樣的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍（「九章」一分鐘完成的任務，超級計算機需要一億年）。這一成果使得我國達到了量子計算研究的第一個裡程碑：量子計算優越性，即量子霸權。與傳統的CPU不同，由於量子的特性多一個量子比特其整體的表示能力將翻倍。量子霸權是量子計算機能夠解決經典計算機實際上無法解決的問題的潛在能力。
  • 比最快的超算快一百萬億倍
    近日，中國科學技術大學潘建偉研究團隊與中科院上海微系統所、國家並行計算機工程技術研究中心合作，成功研製出量子計算原型機「九章」，其處理特定問題的速度比目前最快的超級計算機快一百萬億倍。這一成果使我國成功實現了量子計算研究的第一個裡程碑——量子計算優越性，相關論文今天（4日）會在國際學術期刊《科學》發表。
  • 量子計算機「九章」問世:冷眼與嘲笑中,中國超算起步了
    12月4日，中國科學技術大學宣布該校潘建偉等人成功構建76個光子的量子計算原型機「九章」，求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，而目前世界最快的超級計算機「富嶽」要用6億年。這一突破使我國成為全球第二個實現「量子優越性」的國家。