Какие новые вычислительные системы могут появиться в ЦОД

Тенденции
11.07.2019
832
10 min

Какие новые вычислительные системы могут появиться в ЦОД

#цод
Рассказываем, какие концепции вычислений будущего уже выдвинуты и вовсю развиваются: от компьютеров на основе ДНК до квантовых и нейроморфных машин.

ДНК-вычисления

Кодирование данных в таких системах осуществляется путем формирования последовательностей из азотистых оснований нитей ДНК. Для этого были разработаны специальные ферменты, способные их достраивать, укорачивать и разрезать. Первый ДНК-компьютер представили более 25 лет назад, но главным его ограничением была направленность на решение исключительно задачи коммивояжера для графа с несколькими вершинами (они как раз и были обозначены азотистыми основаниями).

Сегодня уже можно говорить о гораздо более универсальных системах, в которых возможен ввод данных в виде последовательностей ДНК и последующее их изменение. Одна из таких разработок была представлена в марте этого года специалистами из университета Мейнут и Калифорнийского технологического института. Эксперты говорят о том, что она может считаться потенциальным прототипом ДНК-вычислений будущего, которые перенесут вычислительные возможности суперкомпьютеров в формфактор десктопа и откроют новые горизонты для обработки больших массивов данных в ЦОД.

Квантовые машины

Здесь на помощь разработчикам вычислительных систем будущего приходит квантовая физика. Суперпозиция — один из ее базовых принципов — открывает возможность для проведения операций с кубитами, которые единовременно принимают состояние нуля и единицы. При этом принцип запутанности позволяет говорить о взаимосвязанности состояния сразу нескольких кубитов, что и составляет фундамент сложных вычислений.

Так, квантовые компьютеры уже используются для моделирования финансовых систем, экспериментальных вычислений в области медицины и даже в криптографии. Разработкой таких машин занимаются в IBM и Google, но об их массовом внедрении речь пока не идет. Квантовые установки все еще слишком требовательны к окружающей среде, нуждаются в подготовительных работах и обладают непомерно высокой стоимостью.

Квантовые машины/ фото IBM Research CC BY-NA

Дело в том, что кубиты могут находиться в состоянии суперпозиции только при определенных температурных условиях. Но в начале этого года IBM уже представила относительно мобильную версию квантовой машины, которую можно вывести за пределы лаборатории — например, задействовать в ЦОД. На текущем этапе эта установка все еще является экспериментальной, поэтому о точных сроках внедрения говорить не приходится. С другой стороны, компания уже движется в сторону продаж и предоставляет в аренду вычислительные ресурсы этой системы через специализированную облачную платформу.

Нейроморфные вычисления

Архитектура таких систем в той или иной степени воспроизводит принципы работы мозга человека: эмулирует обмен и обработку данных нейронами и синапсами. Нейроморфные вычисления применяют для обучения нейросетей, что позволяет проводить его без локального хранилища массива данных. Такой подход ускоряет решение подобных задач.

Проекты в этой области начали развивать в 90-е годы, но к относительно масштабным моделям перешли не так давно. Так, современный чип от IBM способен воспроизводить работу 1 млн нейронов и 256 млн синапсов. Intel, в свою очередь, представил прототип, построенный по 14-нм техпроцессу, с 130 тыс. нейронов и 130 млн синапсов.

Несмотря на работу ИТ-гигантов, пока рано говорить о внедрении технологии в потребительский сегмент. Но с учетом специализации, востребованной среди клиентов облачных провайдеров, она может быть испытана на практике именно в рамках ЦОД.

Что мы публикуем в нашем Telegram-канале:



Павел Игнатьев
Профильный эксперт

Наш сайт использует cookie

Информацию о cookie, целях их использования и способах отказа от таковых, можно найти в «Политике использования файлов «cookie». Продолжая использовать наш Сайт, Вы выражаете согласие на обработку файлов «cookie», а также подтверждаете факт ознакомления с «Политикой использования файлов «cookie». Если Вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.