A PC és az adatközpont közötti határvonal gyorsan elmosódik, és ezzel együtt egy új kategória is megjelenik: asztali szuperszámítógépek mesterséges intelligenciáhozEz a ugrás nemcsak demokratikussá teszi a hozzáférést a tömeges számítástechnikához, hanem megváltoztatja azt is, hogyan prototípusozzuk, tanítjuk és következtetünk a fejlett modellekre anélkül, hogy mindig a következőkre támaszkodnánk: a felhő.
Ezzel párhuzamosan a bolygó valódi versenyfutást él át az exaskálaért, a ...-tól/-től. több száz megawattos nemzeti infrastruktúra ...egy kutatói irodában petaFLOPS-ot elérni képes kompakt számítógépekig. Ebben a cikkben egy helyen összegyűjtjük a felhasznált források összes kulcsfontosságú adatát: globális áttekintést, európai és ázsiai szereplőket, történelmi listákat, vezető központokat, és természetesen az új asztali sztárt, az Nvidia DGX Sparkot.
Mi az a szuperszámítógép, és miért fontos a mesterséges intelligenciában?
Un szuperszámítógép Ez egy olyan rendszer, amelynek számítási képességei messze felülmúlják a hagyományos PC-ket. Teljesítményét FLOPS-ban (lebegőpontos műveletek másodpercenként) fejezik ki, olyan egységekben, mint a petaFLOPS (1015) és a jelenlegi elitben az exaFLOPS (1018).
Több ezer csomópontból álló halmazként működnek (mindegyik CPU-val, Dedikált GPU-k, memória és tárhely) összekapcsolva nagy sebességű hálózatok és kapcsolók, hogy egyetlen gépként működjön. Míg egy nagy teljesítményű asztali számítógép több tíz TFLOPS-ot is képes futtatni, ezek a rendszerek több száz PFLOPS-ot vagy többet is elérhetnek.
Alkalmazási területei szinte mindent lefednek: időjárás-előrejelzés, asztrofizika, biomedicina, gyógyszertervezés, nukleáris szimulációk, geofizika, fenntarthatóság és mesterséges intelligencia kutatás. A masszív számítástechnikának köszönhetően másodpercek alatt több milliárd adatpontot tudnak feldolgozni, és olyan problémákat oldhatnak meg, amelyek megoldása a hagyományos berendezésekkel évekig tartana.
- Kiemelt felhasználási módok: fegyverek és nemzetbiztonság, gyógyszeripar, big data, bioinformatika, éghajlat és levegőminőség, mérnöki szimuláció, intelligens városok, oktatás és felhőalapú számítástechnika.
Méretük és fogyasztásuk miatt szükségük van rájuk fejlett hűtés (gyakran folyékony), hőmérséklet-szabályozással és tűzvédelemmel ellátott speciális helyiségek. Vannak olyan központok is, amelyek újrahasznosítják a keletkező hőt, mint például a svájci egyetemi épületeket fűtő létesítményekben.
Európa gyorsul: EuroHPC, InvestAI és nagy rendszerek
Európában van 162 szuperszámítógép regisztrálva 2025-ben és új létesítményeket tervez. Az EU emellett egy 200.000 milliárd eurós beruházást is támogatott az InvestAI kezdeményezés keretében, hogy globális vezetővé váljon a mesterséges intelligencia területén.
A nagy számítástechnika koordinálása és finanszírozása a "Európai Közös Vállalat Nagy Teljesítményű Számítástechnikáért» (EuroHPC JU), amely egy 9, a kontinensen szétszórt rendszerből álló hálózatot támogat és üzemeltet. Ezek közé tartozik a LUMI (Finnország), a Leonardo (Olaszország) és a MareNostrum 5 (Spanyolország), amelyek a európai digitális szuverenitás.
Spanyolország hozzájárul Barcelonai Szuperszámítógépes Központ (BSC-CNS), amely 2004-ben megépítette a történelmi MareNostrum 1-et, és 2023 decemberében bemutatta a MareNostrum 5-öt. Ez utóbbi a 314 maximális PFLOPS, Intel Xeon processzorokkal és 4.158,90 kW fogyasztással 2025-ben a TOP500 11. helyét fogja elfoglalni, és a mesterséges intelligencia, az orvosi kutatás, a gyógyszerkutatás és a meteorológia felé orientálódik.
Olaszország ragyog, Leonardo (Cineca + EuroHPC), amelyet 2022-ben telepítettek Bolognában. Az AMD és az Intel technológiát ötvözi, 7.493,74 kW-ot fogyaszt, és eléri a 315,74 PFLOPS és világszerte a 9. helyen áll. Kulcsfontosságú az egyetemek és a vállalatok számára, hogy globálisan versenyképesek legyenek a biomedicina, az energia, az éghajlatváltozás és mindenekelőtt a mesterséges intelligencia területén.
Finnország házigazda SZOBA (CSC + EuroHPC), amelyet az AMD és a HPE működtet. 2023-ban nyílt meg Kajaaniban, és várhatóan eléri a 386 PFLOPS, 7.106,82 kW-ot fogyaszt, és világszerte a 8. helyen áll. Az EuroHPC-n belül ez az egyik legerősebb bástya.
Ezzel párhuzamosan Svájc üzemelteti a CSCS szuperszámítógépét. ALPOK/ALPOK 5, amely 7.124,00 kW fogyasztással és 434,90 PFLOPS a világranglistán a 7. helyen áll. A következőkre összpontosít: meteorológia, mesterséges intelligencia, biomedicina és energia, és egy 13 projektből álló program része, ahol az ALPES a legkiemelkedőbb.
Az energiaszektor is törekszik: az ENI (Olaszország) 2024-ben indította el a HPC-6 az AMD-vel és a HPE-vel, amely eléri 606,97 PFLOPS 8.460,90 kW fogyasztással. Az ENI zöld adatközpontjához csatlakozik az energetikai átállás felgyorsítása érdekében, és világszerte az 5. helyen áll.
Ázsia és Amerika: exaskála, nyilvántartások és árnyékrendszerek
Japán a kiválóság szimbólumát őrzi Fugaku (RIKEN R-CCS, Kobe). A Fujitsu A64FX és ARM architektúrán alapulva eléri a következőket: 442 PFLOPS 26 248,36 kW-tal, és továbbra is mércének számít hatékonysága tekintetében, egészen a piacvezető pozícióig. Green500 A felhasznált források szerint ez az orvostudományra, az éghajlatra, a mesterséges intelligenciára és az energiahatékonyságra vonatkozik.
Oroszország a szankciók ellenére 2023-ban bevetette a MSU-270 a Lomonoszov Állami Egyetemen (Moszkva). Körülbelül 100 élvonalbeli grafikus gyorsítót integrál (nem ismert, hogy az AMD-től vagy az Inteltől származnak-e), és a becslések szerint 400 PFLOPS, integrálva az orosz mesterséges intelligencia, fizika, kémia, matematika és orvostudomány központjainak hálózatába.
Kína a diszkréciót és az erőt ötvözi. A sorozat Sunway A (Wuxi) 2016-ban született a TaihuLighttal (125 PFLOPS), és 2021-ben fejlődött az OceanLighttá, amelyet exaskála-szintűnek tekintenek (>1 exaFLOPS), bár hivatalos adatok nem állnak rendelkezésre az Egyesült Államokkal fennálló technológiai feszültségek miatt. 2024/2025-ben a Tianhe-3 (Xingyi) A tesztekben 1,57 és 2,01 exaFLOPS közötti értéket ért volna el, a pletykák szerint pedig képes lenne felülmúlni az El Capitant.
Az Egyesült Államok a „fő ligákban” játszik számos exascale modellel. Sárgásvörös (ANL + DOE), amelyet 1,9–2 exaFLOPS elérésére terveztek, 2023-ban telepítették, és 2024-ben érte el csúcspontját; ma a TOP500-ban a 3. helyen áll, és a következő szolgáltatásokat nyújtja: tudomány, orvostudomány, éghajlat, mesterséges intelligencia, asztrofizika és részecskefizikaEzzel párhuzamosan, A kapitány Az (LLNL + NNSA) 2–2,8 exaFLOPS-ot céloz meg, vezeti a TOP500-at, és a nemzetbiztonságra lesz összpontosítva, alkalmazásokat kínálva a nukleáris szimulációk, a kiberbiztonság, az egészségügy, a klímaváltozás és az asztrofizika területén.
A nyilvános listán túl országos szintű konkrét mesterséges intelligencia kezdeményezések is vannak. Vuhanban, A China Telecom üzemelteti a Központi Intelligens Számítástechnikai Központot, hazai hardverrel és szoftverrel, folyadékhűtéssel építve, óriásmodellek betanítására szánták; egyes források még arra is rámutatnak, 5 exaFLOPS, bár hivatalos megerősítés nélkül.
India bekapcsolódik: GPU-k, felhő és az exascale horizontja
India nem akar lemaradni. A kezdeményezés IndiaAI számítási kapacitás (az IndiaAI Misszió keretében) körülbelül 1,24 milliárd dollárt különített el 2024-re egy új, legalább 10 000 GPU-val rendelkező szuperszámítógépre a mesterséges intelligencia számára, az Nvidiával együttműködve. Ezenkívül A Microsoft 3.000 milliárd dollárt jelentett be 2025 januárjában az ország felhő- és mesterséges intelligencia infrastruktúrájára vonatkozóan.
A helyi ökoszisztéma felmelegszik: Bhavish Aggarwal (az Ola vezérigazgatója) 230 millió dollárt fektetett be a Krutrim-2 LLM-be. Vannak 34 szuperszámítógép, és a C-DAC a Nemzeti Szuperszámítógépes Misszióval (NSM) együttműködve egy olyan országos hálózatot működtet, amely 2025 és 2026 között India első exaskála-rendszerét szállíthatja. A tervek szerint a következő rendszer épül: több mint 70 szuperszámítógép a következő években.
Colossus, az xAI szuperszámítógépe és az energiavita
Az Egyesült Államokban, Az xAI (Elon Musk) telepítette a Colossust Memphisben mindössze 122 nap alatt 2024-ben. 100 000 Nvidia GPU-val indult, és 200 000-et terveznek, a Grok 3.0 mesterséges intelligenciáját és a jövőbeli verziókat célozva meg. A benchmark tesztekben elérte volna a ... 10,6 exaFLOP MI, egy olyan szám, amely a bolygó leghatalmasabbjai közé sorolná.
Nem minden taps: a használata földgáz, mint energiaforrás kritikákat kapott a helyi levegőminőségre gyakorolt hatása miatt. A projekt mégis jól mutatja, hogy a magánszektor milyen gyorsan képes világszínvonalú mesterséges intelligenciára épülő infrastruktúrát kiépíteni.
DGX Spark: Az „asztali szuperszámítógép”, amely otthonába hozza a fejlett mesterséges intelligenciát
Az Nvidia magasra tette a lécet DGX Spark, egy kompakt rendszer, amelyet a TIME magazin a „2025 legjobb találmányai” közé választott, és október 15-től lesz elérhető széles körben. A lényege a Grace Blackwell GB10, amely képes elérni az 1 petaFLOPS-ot, ConnectX-7 hálózatkezeléssel és a teljes Nvidia AI szoftvercsomaggal, így a kutatók és a startupok „plug and play” módon használhatják.
Hardver szinten a Spark a következőket ötvözi: 20 magos ARM CPU (10 Cortex-X925 + 10 Cortex-A725), 128 GB LPDDR5x Unified GPU memória, 4 TB öntitkosító M.2 NVMe SSD, 4x USB-C, HDMI, WiFi 7, Bluetooth 5.4, 10 GbE LAN és rendszervezérlő DGX operációs rendszerÜgynöki mesterséges intelligenciához, érveléshez és modern, összetett hasznos terhelésekhez tervezték.
Az Nvidia azt állítja, hogy képesek rá akár 70.000 milliárd paraméterrel rendelkező modellek illesztése, helyi következtetést futtathat, és a felhőre való támaszkodás nélkül tárolhatja az érzékeny adatokat a helyszínen. Más jelentések szerint akár ... 200.000 milliárd paraméter a konfigurációtól és a modelltől függően, kiemelve az asztali „mini adatközpont” ambícióját.
Funkcionalitás szempontjából a lehetőség két Sparks összekapcsolása egy mini klaszterben egy „személyes felhő” létrehozásához. Integrációja egyszerű: vezetékes és vezeték nélküli hálózatok, Bluetooth perifériák és a verem CUDA/cuDNN, a Triton és társai bevetésre készülnek Ügynökprototípusok, finomhangolás, izolált következtetés és adatbiztonság.
A kezdőár a következő összegben van meghatározva: USA dollár 3.999, és olyan nagy márkák, mint az Acer, az Asus, a Dell, a Gigabyte, a HP, a Lenovo és az MSI, forgalmaznak majd variánsokat. Fontos: ez nem egy tipikus Windowsos PC; ez egy helyi szuperszámítógép mesterséges intelligenciához kompatibilis a következő modellekkel: DeepSeek, a kínai mesterséges intelligenciaA Meta, az Nvidia, a Google és a Qwen, valamint más nyílt forráskódú alkalmazások. Még Elon Musk is megkapta már a saját készülékét Jensen Huangtól.
A Spark érkezése egybeesik a prioritások változásával: az iparági vezetők szerint A felhasználók és a vállalkozások olyan rendszereket fognak keresni, amelyek támogatják az intelligens töltés következő hullámát.A rendelések leadása az Nvidia.com oldalon, valamint hivatalos partnereken és forgalmazókon keresztül lehetséges.
Mesterséges intelligencia által vezérelt PC-k és munkaállomások: Ha speciális hardverre van szüksége
Ha modelleket fogsz képezni vagy fejleszteni, ajánlott fektessen be speciális hardverbe; ha csak mesterséges intelligenciát használsz, egy kiegyensúlyozott csapat elegendő lehet, vagy folyamodhatsz EC2 példányok a felhőben.
Ezenkívül vannak olyan csapatok, amelyek hatékony mesterséges intelligenciát hoznak a helyi piacra anélkül, hogy a felhőre támaszkodnának, ahogy azt a Spark esetében is láthattuk. És ha bizonytalan a választásban, néhányan személyre szabott támogatást is kínálnak: IbericaVIP megígéri, hogy tanácsot ad neked az ideális PC kiválasztása az AI-projektjeidhez.
Közösség és hírek: nem minden, amit olvasol, hivatalos
Az internet tele van Nvidia-központú fórumokkal és subredditekkel, ahol illesztőprogramokat, GPU-kat és pletykákat vitatnak meg. Megjegyzés: Ezeket a közösségeket rajongók kezelik és nem képviselik az Nvidiát, kivéve, ha kifejezetten másként van feltüntetve. Ezt érdemes szem előtt tartani a szivárgások vagy a meg nem erősített adatok értékelésekor.
Hogyan néznek ki belülről: architektúra, méretezés és hűtés
Egy szuperszámítógép lényegében több ezer, egymással összekötött számítógépből álló halmaz alacsony késleltetésű, nagy sávszélességű hálózatokMinden csomópont integrálja a CPU-t, a GPU-t, a RAM-ot és a tárhelyet; a rendszer optimalizált szoftvereken és könyvtárakon keresztül növeli a teljesítményt.
Az uralkodó mérőszám a FLOPS: az otthoni PC-ken mért TFLOPS-ról ra csökkentettük a... PFLOPS és exaFLOP HPC-ben. Így 1 TFLOPS = 1012 FLOPS és 1 PFLOPS = 1015A szuperszámítógépek teljes szobákat foglalnak el, és egyszerre több csapat is használja őket, az erőforrások pedig gyakran a határaikon fogynak.
A hűtés kritikus fontosságú. Vannak olyan CPU-k és GPU-k, amelyek meghaladják a... 80°C, ezért temperált vagy folyékony vizet, hőcserélőket és egyedi terveket használnak. Egyes telepítések kreatív megoldásokat alkalmaznak, például újrahasznosított hő épületek fűtésére.
Hol vannak és hogyan lehet meglátogatni őket
Több mint ezer szuperszámítógép van a világon. Kína és az Egyesült Államok vezet számban és erőben is, olyan történelmi adatokkal, mint például 226 kínai rendszer az 500 legerősebb között. Az USA azonban bizonyos kiadásokban több PFLOPS-ot (644) halmozott fel, mint Kína (565).
Spanyolországban, MareNostrum A BSC-CNS (Barcelona) a legerősebb az országban. Első változatait egy üvegházban helyezték el, mikroködös tűzoltó rendszer és egy egyedülálló helyszín: a UPC Északi Kampuszának kápolnája. Virtuális túrák és alkalmanként vezetett túrák is elérhetők.
Történelmi dokumentumok a működésbe lépését igazolják Mare Nostrum 5 2020 és 2021 között; végül 2023 végén vezették be a fent említett teljesítménynövekedéssel. Ez a fejlődés világosan szemlélteti, hogyan naptárak a HPC-ben technikai bonyolultság miatt módosításokra szorulnak.
Történelmi listák és egyéb kiemelt rendszerek
A lista TOP500 1993 óta létezik, és évente kétszer frissül. 2021-ben például a top 10-ben szerepelt a Fugaku, a Summit, a Sierra, a Sunway TaihuLight, a Perlmutter, a Selene, a Tianhe-2A, a Juwels Booster Module, a HPC5 és a Frontera. Bár többet már lehagytak, továbbra is... technológiai mérföldkövek a hatása miatt.
Néhány további releváns adat a forrásokban idézett rendszerekből: Határ (HPE Cray EX, ORNL) volt az első, amely hivatalosan is áttörte az exaskála határait; Csúcstalálkozó (IBM POWER9 + Nvidia V100) az Alzheimer-kór, a genetika és a meteorológia területén jeleskedett; Sierra (IBM + Nvidia + Mellanox) az NNSA-nak dolgozott a nukleáris biztonság területén.
Európában a már említetteken kívül vannak még Juwels Booster y SuperMUC (Lenovo, közvetlen vízhűtés), több tíz petabájtnyi adattal és nagy teljesítményű vizualizációs környezetekkel. Svájc üzemelteti pizza finom (Cray), DataWarp-pal, mint burst pufferrel az I/O gyorsításához.
Olaszország bejegyezve HPC5 (Dell, az ENI-n) Xeon Gold 6252 és Nvidia V100 processzorokkal; Marconi-100 (IBM POWER9 + Volta V100) a Cineca-nál; és Perlmutter (Berkeley Lab, USA) az egyik legerősebb volt AI feldolgozás 6.000 A100 GPU-val, 180 PFLOPS-ra, és bizonyos MI-forgatókönyvekben több effektív exaFLOP-ra képes.
Az Egyesült Államokban Selene (Nvidia, A100) a hatékonyság terén ragyogott (1.344 kW); Frontera (Dell, Texasi Egyetem) kiemelkedett a tárhelyével (50 PB HDD + 3 PB SSD, 12 Tbps) és 17 másodperc alatti újraindításával; Szentháromság (Cray XC40) az NNSA-nál szolgált Haswell és Knights Landing állomásokon; Enged (IBM Power9) megerősítette az LLNL ökoszisztémát.
Japán is népszerűsítette ABCI (Fujitsu) a felhőalapú mesterséges intelligenciáért. És Spanyolországban, Mare Nostrum 4 (2017) elérte a 13,7 PFLOPS-t az MN5-re ugrás előtt, genetikai, kémiai, paleontológiai, meteorológiai vagy levegőminőségi alkalmazásokkal (CALIOPE).
Ez a teljes térkép, az exascale telepítésektől az asztali gépekig, egy közeljövőt rajzol, amelyben A fejlett modellek tesztelése, finomhangolása és következtetései egyre inkább lokálisak lesznek., kiegészítve a felhővel. Európa a gázra lép az EuroHPC-vel, az Egyesült Államok és Kína tartja az exascale impulzust, India hatalmas beruházásokkal tör előre, az asztali számítógépek oldalán pedig a DGX Spark kézzelfogható ajtót nyit a magas szintű mesterséges intelligencia felé anélkül, hogy elhagyná a laboratóriumot, az irodát vagy akár az otthont.
