В прошлом году компания Dell представил ноутбук Concept Luna, а в этом собралась сделать его более экологичным. Если в предыдущей модели использовались экологичные материалы, которые легко перерабатывались и заменялись, то новый ноутбук отличается высокой ремонтопригодностью, его можно разобрать менее чем за минуту.

По размерам Concept Luna 2022 примерно такой же, как Dell XPS 13 Plus. Он также очень похож на прошлогоднюю концептуальную модель, в которой было всего четыре винта, но теперь используется полностью модульная конструкция без кабелей и разъемов.

В ходе демонстрации ноутбук был открыт и его внутренние детали были извлечены примерно за 30 секунд. Благодаря модульной конструкции каждая деталь может быть легко поставлена на место, чтобы собрать устройство обратно.

Для начала процесса пользователь должен вставить булавку или любой другой предмет примерно такого же размера в замок безопасности. После этого клавиатуру можно сдвинуть и получить доступ к железу.

«Мы думаем, что окажем влияние на миллионы технических устройств, продаваемых каждый год. Наша идея в оптимизации материалов в ноутбуках для будущего повторного использования, восстановления или переработки», — написал в блоге технический директор группы клиентских решений Dell Technologies Глен Робсон.

Все мы привыкли к двоичному коду. Фильмы, игры, картинки, практически вся информация, хранящаяся на наших устройствах и даже искусственный интеллект, все представлены в виде битов, двоичных единицах, которые могут быть либо единицей, либо нулём. Но почему именно два значения? Можем ли мы добавить больше?

На самом деле, да. Добавив третье значение, мы получим троичную систему и превратим биты в триты. То есть каждая единица информации будет принимать одно из уже трёх значений: ноль, единица или двойка. Повлияет ли это на эффективность наших компьютеров? Да, повлияет.

https://youtu.be/NIq0dOAJZ-Y

Троичная логика сильно увеличит объем информации, с которой может работать процессор, то есть повысит диапазон чисел. Помимо этого, также улучшится эффективность процессора из-за уменьшения количества бесполезных операций и логических элементов.

Но почему мы до сих пор сидим на двоичных вычислениях? Где применяется троичная логика? Как она прокачала Базы данных? И при чем тут квантовые компьютеры?

Основная Часть

Вспомним двоичную логику. Перед разбором троичной логики, давайте вспомним как работает её младшая — двоичная версия. Двоичная логика состоит из логических операторов. По сути, это функция, которая принимает один или два входящих логических сигнала и выводит результат. Комбинация этих операторов (их еще называют вентили) и логических сигналов дает логическое выражение.

Например, возьмём выражение с двумя значениями A и B. И A, и B могут принимать значения 0 или 1, True или False. Теперь, чтобы получить решение нашего выражения, нам нужен правильный вентиль.

Есть три базовых оператора: NOT, AND и OR.

NOT инвертирует значение на противоположное, то есть NOT 1 — это 0, и наоборот.

Вентиль AND работает следующим образом. Допустим, у нас на столе стоит много кружек с водой. Каждая кружка либо наполнена, либо пуста. Полная кружка это 1, пустая — 0. Если поставить между кружками вентили AND, то финальным ответом выражения будет 1, если все кружки окажутся наполненными, и 0, если хотя бы одна пуста.

AND, по сути, берет минимальное среди имеющихся значений. Если хотя бы одно значение равно 0, то ответ 0, если нет, то ответ — 1. Как правило, найдя хотя бы один ноль, мы может игнорировать остальную часть выражения, так как результат всё равно будет ноль.

Если AND — это минимальное значение, то OR — максимальное. Возьмём наше выражение с кружками, но заменим все вентили AND на OR. Теперь только одна полная кружка уже даст ответ 1. Если хотя бы одно значение это 1, то результат 1, в другом случае результат 0. То есть мы всегда берём максимальное значение.

Вернемся к нашим значениям A и B. Допустим, A это 1, а B это 0. В данном случае наши вентили будут выглядеть следующим образом.

Теперь, когда мы вспомнили принцип работы двоичной логики, давайте взглянем на троичную. Чем она отличается? И главное — зачем вообще биту третье значение?

Начнём с истоков. Автор первой троичной логики — польский философ Ян Лукасевич, описавший троичную логику в 1920-м году. Лукасевича смотивировала проблема морского боя Аристотеля. Работает она следующим образом. Возьмём фразу: “Через год Apple выпустит умный холодильник” Что можно сказать об этом утверждении?

Оно не является правдой и не является ложью, так как мы просто можем не знать, что произойдет через год. Соответственно, имея только два варианта ответа — истина и ложь — мы не сможем дать правильный ответ. Чтобы разобратся с этим, Лукасевич решил ввести третье значение в двоичную логику — неизвестно, означающее, что в данный момент времени, мы не можем дать точный ответ на вопрос. Но как же третье значение работает с True и False? Сейчас объясним.

Принцип работы троичной логики Клини

В троичной логике дополнительное значение является либо True, либо False, но в данный момент выяснить, чем именно невозможно, поэтому оно обозначено U, то есть Unknown.

Возьмём за пример выражение “Я ем дошик и Через год Apple выпустит умный холодильник”. Разберем это выражение по логическим частям. Возьмем первую. Допустим я действительно ем дошик. Это значит, что первая часть предложения “я ем дошик” — истина. Теперь посмотрим на вторую часть “через год Apple выпустит умный холодильник”. Мы не знаем, что это True или false. Поэтому его значение Unknown. Поскольку значение второй части напрямую влияет на результат всего выражения, а ответ мы не знаем, мы не можем дать конечный ответ, истина это или ложь, соответственно значение ВСЕГО выражения: “не знаю” или же Unknown.

Я ем дошик = True. Через год Apple выпустит умный холодильник = Unknown

Я ем дошик И Через год Apple выпустит умный холодильник. True AND Unknown = Unknown

Теперь, мы немного изменим наше выражение. “Я ем дошик ИЛИ Через год Apple выпустит умный холодильник”. В этом случае, мы берем максимальное значение — решение первой части предложения “Правда” или же 1. Это значит, что ответ на вторую, неизвестную часть предложения никак не влияет на конечный результат, так как мы уже нашли максимум, соответственно ответ, в данном случае, истина.

Я ем дошик ИЛИ Через год Apple выпустит умный холодильник. True OR Unknown = True

Эта логика называется “Сильная логика Клини”, в честь американского математика Стивена Коула Клини. Она позволяет избежать ответа на сложный вопрос в данный момент времени. Это третье значение часто используется в базах данных дабы указать на отсутствие информации.

Парадокс лжеца

Логика Клини не решает сложные задачи, она избегает ответ. Теперь мы рассмотрим логику, которая способна ответить даже на самые парадоксальные вопросы. Например возьмём проблему с двумя кнопками.

Перед вами две кнопки. Надпись на синей кнопке утверждает, что красная кнопка врёт, а надпись на красной кнопке говорит, что синяя кнопка говорит правду. Вопрос в том, какой кнопке стоит доверять. Не старайтесь, эту задачу мы решить не можем, так как просто не знаем кто лжец. Парадокс в противоречии. Как кнопка может врать и говорить правду одновременно? Нам остаётся только сказать, что ответ неизвестен. Но, есть вариант троичной логики, который способен ответить на этот вопрос. Эта логика называется логика парадокса.

Логика парадокса

Отличие парадоксальной логики в том, как мы определяем значение “истина”. В логике Клини истина это всегда True, в то время как в парадоксальной логике истина это то, что не False. Следите за руками. То есть Unknown в виде результата выражения равняется True.

Самое интересное в этой логике то, что третье значение сразу и True и False. Почему? Сейчас объясним на простом примере. Допустим мы возьмём уже знакомое нам выражение “Через год Apple выпустит умный холодильник” и продублируем его, но инвертируем и добавим вентиль AND между ними. В итоге мы получим выражение: “Через год Apple выпустит умный холодильник И Через год Apple не выпустит умный холодильник”. В обычной логике эта фраза не имеет никакого смысла, но не в логике парадокса.

Как уже упоминалось ранее, мы не знаем ответ на это выражение, значит результат — Unknown, и по правилам троичной логики, противоположность неизвестного значения — неизвестно. В упрощённом варианте это выражение выглядит так (UNKNOWN AND NOT UNKNOWN). Что всё это значит?

И идея в том, что мы не можем сказать, что это утверждение однозначно ложное.
А значит, считает логика парадокса, его можно считать истинным.

Отсюда и парадокс. Как Apple выпустит умный холодильник и не Apple выпустит умный холодильник одновременно?

• A = Через год Apple выпустит умный холодильник
• NOT A = Через год Apple не выпустит умный холодильник
• Через год Apple выпустит умный холодильник И Через год Apple не выпустит умный холодильник
• A AND NOT A

Как улучшить компьютер?

Теперь о применении. Троичная логика в компах сильно увеличит объем информации, с которой может работать процессор. Смотрите, возьмём 1 мегабайт в двоичной системе или же 1,048,576 байт, ну или сразу 8,388,608 бит. Ровно столько клеток имеет процессор для хранения информации. Всего такой комп может хранить 2^8,388,608 разных чисел.

Теперь представим, что компьютер стал троичным. Каждая клетка уже хранит одно из трех значений. Соответственно, количество возможных чисел возрастает до 3^8,388,608. Сколько же это в битах? Для того, чтобы это выяснить, нам нужно найти логарифм этого числа в третьей степени (не уверен так ли правильно сказать) (log 3^8,388,608). Финальное значение 13,295,629 бит. Прирост примерно 58% из-за того, что число 3 ближе к числу e, равному 2.71828. При этом приросте мы не увеличиваем количество клеток в памяти, что просто офигенно.

Что касается скорости, с приходом троичных компов, сильно возрастает эффективность процессоров, так как количество бесполезных операций заметно упадет. Это означает, что на выполнение задач троичный комп требует меньше логических элементов, чем двоичный. Например, для определения знака числа, троичный комп произведет всего одну операцию, а двоичному нужно две.

Меньшее количество элементов, в свою очередь, ускоряет обработку информации, повышает надёжность, сокращает энергопотребление и тепловыделение, а также снижает стоимость. Ваши смартфоны стали бы легче, быстрее, холоднее и дешевле.

Заключение

Где применяется? Так, с троичной логикой разобрались, теперь перейдем к тому, где она применяется.

Троичный компьютер. Самым первым троичным компом был «Сетунь», созданный в 1958-ом году нашими соотечественниками из МГУ.

Невероятно эффективная машина, которая показывала примерно 95% полезного времени в операциях. Другими словами «Сетунь» почти не тратил времени на бесполезные задачи по типу операции на определение знака числа. К слову, в те времена другие компы в лучшем случае имели только 60% полезного времени.

Произвели на свет всего 50 штук, но к сожалению запустить «Сетунь» в массовое производство не удалось. Правительство СССР было против этой технологии и в 1965-ом производство свернули, заменив на двоичные аналоги.

Интересно то, что, чтобы приблизить двоичный компьютер по эффективности к «Сетунь», потребовалось потратить в 2,5 больше денег из-за тех же лишних операций.

База данных

Базы данных на основе языка SQL также используют троичнную логику. Значение null в SQL означает отсутствие информации и может являться чем угодно. Если это значение влияет на финальное выражение, то результат будет неизвестен, или же Unknown. Всё, как в логике Клини.

К примеру, нам нужно получить имя и фамилию пользователя. Если мы знаем имя, но не знаем фамилию, мы можем просто заменить ответ на null, то есть неизвестное значение.

Квантовый компьютер (в будущем)

Теперь поговорим про квантовые компьютеры. В одном из наших прошлых роликов мы рассказывали про принцип работы кубитов. В кратце, квантовые биты способны принимать сразу два значения, единица и ноль одновременно. Это состояние называется суперпозицией.

Но что будет если мы и здесь всунем триты? В итоге мы получим кутриты, которые способны находится в суперпозиции уже не с двумя значениями одновременно, а тремя.

Преимущество кутритов над кубитами, по сути, то же, что и тритов над битами. Кутриты могут существенно упростить реализацию некоторых квантовых алгоритмов и компьютеров, тем самым увеличить эффективность, а также эффективность памяти.

Почему не прижилась?

Теперь перейдем к тому, почему мы до сих пор не используем троичную логику в наших компьютерах. Эксперименты с повседневными троичными компьютерами несомненно проводились и удачно, но в итоге попытки их распространения провалились, так как все всё равно остались сидеть на двоичных.

Причина достаточно банальна. Мы слишком привыкли к битам и переход на троичную логику бы значил переработку вообще всего, начиная с языков программирования, заканчивая строением процессоров, что потребовало бы огромных вложений как и времени, так и денег.

Ещё одна причина заключается в принципе работы транзисторов в процессоре. Напряжение в них колеблется, поэтому добавив дополнительные значения, сигнал может менять состояния когда не нужно. А также троичная система счисления просто пока не нужна. На данный момент той эффективности, которую нам дают два значения нам вполне хватает.

Последние несколько месяцев музыкант Drake проводит много времени на Twitch, делясь своими играми в онлайн-казино Stake. Несмотря на то, что он играет только в браузере, стример Xposed решил подарить канадскому артисту полностью укомплектованный игровой компьютер.

Компьютер был собран компанией Paradox Customs и стоил около 8 000 долларов США, когда был оплачен, но недавнее падение цен на комплектующие для ПК привело к тому, что актуальная  стоимость компьютера составляет около 6 500 долларов США.

Чек от Paradox Customs показывает, что игровой ПК Drake оснащен 16-ядерным процессором Intel i9-12900KS, 64 ГБ оперативной памяти G.Skill DDR5-6000 CL30, двумя жесткими дисками NVME SSD Gen 4 объемом 2 ТБ и видеокартой NVIDIA RTX 3090 Ti 24 ГБ, все это помещено в корпус ASUS ROG Z690 Maximus Formula.

Если вам интересно, почему Xposed подарил Drake компьютер, то стример помогал делать стрим Drake и решил подарить ему нормальную установку, когда обновлял свою собственную. Также он рассказал, что ему пришлось достать для Drake «готовый компьютер из Best Buy, потому что это было очень быстро», когда он запускал свой стрим.

В преддверии мероприятия Apple 8 марта появились новые слухи о настольном компьютере «Mac Studio», основанном на Mac mini.

Портал 9To5Mac сообщает, что, несмотря на то, что «Mac Studio» основан на модели mini, ожидается, что он будет оснащен более мощным аппаратным обеспечением. В настоящее время в Apple работают над двумя вариантами, один из которых будет оснащён чипом M1 Max, а другой — чипом Apple Silicon нового поколения, который, как ожидается будет мощнее, чем нынешний M1 Max. Mac Studio будет представлять новую категорию, которая расположится между Mac Mini и Mac Pro.

Слухи также указывают на то, что компания работает над «Apple Studio Display», который будет поддерживать разрешение 7K. Неясно, будет ли в новых мониторах использоваться чип A13 из iPhone 11. Размер в настоящее время также неизвестен, хотя при более высоком разрешении это намекает на больший экран дисплея. Mac Studio» может стать постоянным элементом в растущей линейке продуктов Apple, выступая в качестве временного решения для тех, кто хочет иметь более быстрый настольный компьютер, но не может дождаться выхода нового Mac Pro с процессором Apple.

Мы редко делаем обзоры компьютеров, но сегодня особый случай. Это кастомный мини-ПК от DigitalRazor, который сочетает в себе очень редкие свойства:

• суперкомпактный корпус,
• полноразмерная видеокарта от NVIDIA 30-й серии,
• очень необычные комплектующие на основе элементов Intel NUC.

Поэтому сегодня разберемся, на что способен этот зверь? Выясним сколько литров молока влезет в ваш компьютер?

А заодно определимся стоит ли брать мини-ПК в начале 2022 года.

Что еще за Intel NUC?

Intel NUC — это серия мини-ПК от самой Intel, который в компании считают компьютерами будущего, о чем намекает название NUC — Next Unit of Computer.

У Intel есть несколько моделей NUC’ов. Они бывают побольше, поменьше, помощнее, послабее и в принципе даже есть готовые игровые модели. Но если быть объективным, с точки зрения графической производительности, все они слабоваты. Так как моделей с мощными видеокартами Intel просто не выпускает. Зато они выпускают отдельно комплектующие — Intel NUC Element, которые сами по себе очень интересны.

Например, Intel выпускает вычислительные модули в виде PCI-Express карт, которые по сути, являются мини-материнской платой, на которой расположены:

• процессор,
• несколько слотов под оперативку,
• слоты под SSD-диски,
• модуль Wi-Fi,
• модуль Bluetooth,
• разъём Ethernet и прочие порты ввода/вывода.

А если к такому модулю добавить еще и полноразмерную видеокарту, то получится мощный игровой ПК в супер-компактном корпусе.

Именно это провернули ребята из DigitalRazor в свой линейке игровых ПК под названием Nano. Но возникает вопрос. А насколько такой мини-ПК компактнее того, что мы можем собрать из стандартных комплектующих? И стоило ли вообще заморачиваться всеми этими кастомными модулями?

Сравнение размеров

Ну смотрите, как говорится, всё познаётся в сравнении, поэтому давайте посмотрим какие вообще бывают корпуса.

Форм-факторы бывают следующими:

• Самый огромный — это Super/Ultra Tower — используется редко.
• Дальше идет просто огромный Full Tower.
• Средний и самый популярный — Mid Tower.
• Компактные Mini Tower и различные квадратные корпуса Cube Base.
• Ну и какие-то совсем компатные корпуса, на основе которых мощный компьютер не собрать.

Соответственно для каждого корпуса есть свой формат материнской платы от Mini-ITX до XL-ATX. По картинкам в интернете не очень понятно, насколько эти корпуса большие или маленькие, поэтому сравним их габариты в объеме в литрах.

Как думаете сколько литров молока помещается в средний корпус форм фактора Full Tower? 10, 20, может 30 литров? На самом деле 80 литров! Full Tower — это очень большой корпус.

Поэтому чаще всего выбирают Mid Tower, объем которых в среднем в два раза меньше в районе 40 литров.

Самые компактные корпуса — это Mini Tower, их объем может уложиться в 20-30 литров.

Интересно, что в PlayStation 5 влезает 10,5 литров молока, в Xbox Series X — 6,86 литров, а Xbox Series S и вовсе 2,95 литра. Но вернемся к компьютеру DigitalRazor.

Его объём равен 7,9 литра, то есть он примерно на 20% компактнее PlayStation 5, всего на литр больше Xbox Series X, в 2-3 раза меньше обычной компактной сборки и в 10 раз меньше Full Tower! А ведь в этом корпусе помещается GeForce RTX 30-й серии. По сути, по размеру, этот корпус такой же как у какого-нибудь eGPU. Если что, цифры мы взяли не с потолка, вот табличка с моделями корпусов и их размерами.

Но почему все не делают такие компактные корпуса? Ответ простой. Во-первых, потому, что современные форм-факторы материнских плат просто не позволяют это делать. Именно поэтому, считающийся компактным форм-фактор Mini Tower, совсем даже не компактный в сравнении этой сборкой.

Плюс ко всему, из-за неудачного расположения компонентов в корпусах, основанных на стандартных материнских платах есть серьёзная проблема с теплоотводом.

Именно поэтому в сборках DigitalRazor Nano используются элементы Intel NUC, которые решают обе проблемы. Сборки получаются намного компактнее и холоднее.

На что способен?

Но на что способен этот ПК? На самом деле ответить на этот вопрос очень просто, потому как у DigitalRazor невероятно информативный сайт. Тут сразу видно сколько FPS в какой игре будет выбивать ваша конфигурация.

Вот так например работает Cyberpunk 2077.

Мне на тест привезли сборку с процессором (i7-9850H) и (RTX 3070) выбираем это железо и видим, что в каком-нибудь Doom мы получим 325 FPS. Да это в 1080P, но можно выбрать 2K-разрешение и максимальные настройки графики и выбрать одну из 12 популярных игр, чтобы посмотреть — как она заработает.

Подсчет производительности производится на лету, поэтому если поменять конфигурацию, сразу видно сколько FPS у нас прибавится или убавится. Суперудобно для того, чтобы понять примерный уровень производительности. Также есть данные по синтетическим тестам и производительности в активных приложениях.

Но мы на слово ребятам верить не стали и провели свои тесты.

С настройками Ultra Nightmare в игре Doom у нас получилось — в районе 150 FPS, но если поставить настройки графики Low, то действительно часто пробивается за 300 FPS.

А вот в Cyberpunk 2077 нам предсказали 85 FPS и мой тест показал столько же на топовых настройках в Full HD.

Что касается уровня шума. Во время игры мы насчитали около 55 Дб.

Каких-то проблем с перегревом или зависаниями в этой сборке у меня не было, что ожидаемо. Потому как все сборки, прежде чем к вам отправиться, проходят 8-часовой стресс-тест, а также всё оборудование заранее проверяется на совместимость. Поэтому тут просто невозможно накосячить при сборке.

Для кого?

В общем, разница в габаритах действительно существенная, поэтому такой комп в первую очередь подойдет тем, кто ценит компактность, эстетику, но при этом мощностей современных ноутбуков ему недостаточно.

Такой компьютер можно не только спокойно поставить на стол, даже если рабочее место очень компактное, но и например использовать вместо консоли под телевизором для настоящего некст-гена. Его также можно брать с собой в поездки, он даже влезет в ручную кладь в самолете. Устройство особенно пригодится профессионалом, кто работает с графикой или с видеооборудованием на мероприятиях. Ну или просто — на даче погамать.

Выводы

Вообще сборка от DigitalRazor нас приятно удивила. Компьютер огненный, а сервис отличный. Подбор комплектующих на сайте вообще эталонный, поэтому, если вы давно хотели себе красивый, мощный ПК, но не хочется тратить на это много времени, заморачиваться с подбором комплектующих, совместимостью, гарантийным обслуживанием сборки от DigitalRazor — это точно для вас.

Компания Retro Games Ltd подтвердила выход компьютера Amiga A500 Mini в марте 2022 года, а также сообщила о 25 играх, входящих в комплект поставки устройства.

Вдохновленная домашними компьютерами Amiga конца 80-х годов, Amiga A500 Mini оснащена встроенной клавиатурой A500 1987 года и усовершенствованной графической архитектурой компьютера A1200. Переделанная мини-консоль с дисплеем 720p HD также поставляется с оригинальной 2-кнопочной мышью и контроллером.

Помимо Alien Breed, Chaos Engine, Battle Chess и других игр, игроки также могут без проблем загружать свои собственные игры через USB-накопитель с помощью программы-эмулятор WHDLoad. Также предусмотрена опция «сохранить и возобновить» для прохождения сложных уровней.

Amiga A500 Mini по цене 140 долларов США поступит в продажу 25 марта 2022 года. Ознакомьтесь с полным списком игр на сайте Retro Games Ltd.

Владелец Indianapolis Colts Джим Ирсэй приобрел руководство пользователя к компьютеру Apple II, подписанное Стивом Джобсом. Он заплатил 787 484 доллара. Руководство пользователя состоит из 196 страниц.

Стив Джобс и второй CEO компании Майк Марккула оставили надпись в рамках промо-тура по Великобритании в 1980 году. Они написали: «Джулиан, твое поколение первое, которое вырастет с компьютерами. Иди и меняй мир!»

Интересно, что Julian – это сын человека, который помогал в дистрибуции продуктов Apple в Великобритании. Также он был первым менеджером Apple в Великобритании.

Также в рамках этого аукциона были проданы куртка-бомбер за 66 466 долларов, подписанный Джобсом и Возняком журнал Macworld #1 за 201 021 доллар и пакет софта NeXTSTEP за 220 235 долларов.

Наверняка вы подумали, что это какой-то очередной кликбейт. Что это за самый большой процессор в мире? Похоже сейчас нам будут рассказывать о процессоре, который на 5 процентов больше других, и то если рассматривать этот процессор только с определенной стороны. И да просмотры и прочтения мы хотим собрать, но…

Сегодня мы расскажем вам о процессоре компании Церебро, под названием Cerebras CS-1. И он действительно огромный!

Например GPU, который считался самым большим раньше — это процессор Nvidia V100, а вот новый процессор Церебро. Он почти в 57 раз больше! Площадь самого чипа — 462 квадратных сантиметра — это почти столько же сколько площадь всей Nvidia 3090, вместе с системой охлаждения и разъемами.

А что вы скажете на то, что этот монстр способен симулировать некоторые физические модели быстрее самих законов физики? Заинтриговали? Что ж тогда присаживайтесь, наливайте чаек. Сегодня будет разбор по-настоящему огромного однокристального процессора!

Итак, что же это за монстр такой и зачем он нужен? Давайте сразу ответим на второй вопрос — этот процессор создан для машинного обучения и искусственного интеллекта. Кроме того он сильно расширит возможности для различного сложного моделирования и сможет заглядывать в будущее. Вообще, искусственный интеллект — это невероятно интересная и актуальная тема, а ее главные ограничения — это слабые вычислительные мощности. А если хотите узнать о реальных проектах с использованием искусственного интеллекта — у Илона Маска есть такой в запасе — Open UI.

Если вы думали, что закон Мура со своим увеличением количества транзисторов в процессоре каждые 1,5 года — это быстро, то посмотрите на потребности в области ИИ, ведь спрос на эти вычисления удваивается каждые 3,5 месяца!

Классический подход — это напихать кучу процессоров в серверные стойки, к каждому подвести систему охлаждения и питания, при этом каждый отдельный процессор еще надо связать друг с другом, а это, кстати, неизбежно вызывает задержки.

Скажем так — если вы возьмете двигатель от Ferrari и запихнете ее в старые Жигули, то машина конечно поедет быстрее, но как Ferrari все равно не поедет. Поэтому тут нужен принципиально иной подход, ведь для того? чтобы получить настоящий гиперкар надо взять хорошие тормоза, подвеску, рассчитать аэродинамику; с компьютерами точно также.

Компания Церебро это и сделала — они решили разработать свою систему с нуля, то есть вообще все — от архитектуры самих процессоров, до системы охлаждения и питания.

Это огромная машина, потребляющая 20 килоВатт, и занимающая треть стандартной серверной стойки, то есть можно размещать по три таких компьютера в одной стойке! А сам чип, по своей сути и предназначению, напоминает серверные GPU от NVIDIA, так что давайте их и сравним. Возьмем Nvidia Tesla V100.

Цифр много, приготовьтесь! Кроме размеров самого кристалла, процессор Церебро обладает четырьмя сотнями тысяч ядер, что в 78 раз больше, чем число ядер на NVIDIA Tesla V100! Количество транзисторов взрывает мозг — 1,2 триллиона, против 21 миллиарда у NVIDIA.

А сколько там памяти? 18 гигабайт l2 cash memory прямо на чипе! Это в три тысячи раз больше, чем у V100. Кстати у 3090 от той же NVIDIA, памяти на чипе тоже 6 мегабайт, прямо как у V100. Ну а про ширину полосы пропускания даже говорить страшно — у V100 это 300 Гигабит в секунду, а у Церебро — 100 ПЕТАбит в секунду. То есть разница в 33 тысячи раз!

А чтобы достичь схожей вычислительной мощности они заявляют, что нужна тысяча 100 карт NVIDIA, что суммарно будет потреблять в 50 раз больше мощности и занимать в 40 раз больше места — это очень значительная экономия электроэнергии и свободного пространства.

Это конечно прекрасно — цифры поражают. Но как удалось их достичь?

Суть именно в размере. Чип — большой, нет, даже огромный. Именнр это позволяет разместить столько всего на одном кристалле. И главное, что связь между элементами мгновенная, потому что не нужно заниматься сбором данных с разных чипов.

Однако, размер — это одновременно и главный недостаток Церебро.

Давайте по-порядку. Первое и главное — нагрев. Разработчики этого монстра прекрасно понимали, что они создают и какая система охлаждения нужна, поэтому она, как и сам процессор, были разработаны с нуля. Она представляет из себя комбинацию жидкостного охлаждения, которое направляется к охлаждаемым медным блокам! Охлаждающая жидкость проходя через мощный насос попадает в радиатор, где с помощью вентилятора происходит ее охлаждение, а горячий воздух уже выдувается наружу четырьмя дополнительными вентиляторами.

При потреблении 20 кВт, которые подаются через двенадцать разъемов питания, четыре уходит только на питание вентиляторов и насосов для системы охлаждения. Но в результате они достигли того, что чип работает при вдвое меньших температурах, чем стандартные GPU, что в конце концов повышает надежность всей системы.

Ну и конечно отдельно хочется сказать, что инженеры создали систему так, что она позволяет быстро менять почти любой компонент, что очень круто, так как в случае поломки — это уменьшает время возможного простоя.

Сам же чип собирает TSMC по, вы не поверите, 16 нанометровому техпроцессу. И тут вы можете справедливо возмутится. Как же так? Все уже делают чипы на 5 нм, какой смысл делать на древних 16 нм?

Тут то и скрывается вторая проблема. При производстве классических чипов, неизбежно бывает брак, который приводит к тому, что несколько чипов оказываются негодными и выкидываются или используются для других задач, и чем мельче тех процесс, тем выше процент брака. Но когда у тебя вся кремниевая подложка — это один чип, то любая ошибка в производстве приводит к тому, что всю пластину можно выкидывать. А при условии что одна пластина может изготавливаться несколько месяцев и стоит около миллиона долларов, что ж….

Суть в том, что ребята решили, как бы, подстраховаться. Ведь 16 нм техпроцессу уже почти семь лет: детали и тонкости при его производстве отлично изучены. Так сказать — уменьшают риски! Но стоит сказать, что уже ведется разработка и тестирование такого чипа на 7 нм, но его выход конечно будет зависеть от спроса на первое поколение! И там цифры просто огромные, только посмотрите на таблицу.

И тут вы можете справедливо заметить, что мы пока что ни слова не сказали о результатах, которых можно достичь с помощью этого монстра. Тут сложно, так как информация, в основном, закрытая, однако какие-то детали все равно просачиваются в медийное пространство.

Национальная лаборатория энергетических технологий Министерства энергетики США заявила, что CS-1 — первая система, которая смоделировала работу более миллиона топливных ячеек быстрее, чем в режиме реального времени.

Это означает, что когда CS-1 используется для моделирования, например, электростанции на основе данных о ее текущем состоянии, она может сказать, что произойдет в будущем быстрее, чем законы физики дадут такой же результат. Вы поняли? С помощью этого ПК можно заглянуть в будущее с высокой точностью, и если нужно подкорректировать и изменить его. И еще, например, в симуляции с 500 миллионами переменных Cerebras CS-1 уже обогнал суперкомпьютер Joule, занимающий 69-е место в рейтинге самых мощных суперкомпьютеров мира. Так что похоже со спросом проблем не ожидается.

Церебро планируется использовать для прогнозирования погоды или температуры внутри ядерного реактора или, например, проектирования крыльев самолета. Несомненно, лаборатории и различные исследовательские центры по всему миру найдут для Церебро области применени. Как вы понимаете, компьютер будет дорогим, но точная цена неизвестна.

Из открытых источников мы нашли только что в 2020 году в суперкомпьютерном центре Питтсбурга было куплено 2 компьютера Cerebras CS-1 за 5 миллионов долларов. Но система делается только под заказ и под каждого конкретного клиента, так что цена может варьироваться.

Выводы

Это явно уникальная система. И такого раньше никто не делал! Большинство производителей считают, что гораздо выгоднее и эффективнее наштамповать кучу маленьких процессоров, так как вероятность брака или поломки сильно падает и каждая ошибка сильно дешевле. Разработчики Церебро же решили пойти рискованным путем и, судя по тому, что процессор Cerebras CS-2 уже тестируют, их путь успешен.

И если все что они заявили — сбудется, то нас ждет абсолютно новая эра серверных вычислений, невероятные возможности для создания компьютерных моделей, новые мощности искусственного интеллекта. Нет сомнений, что и гиганты рынка, такие как Nvidia, Intel, Google, посмотрев на удачный опыт Церебро займутся разработкой своих огромных однокристальных систем. А вы только представьте, что будет если совместить это с квантовыми вычислениями, о которых мы недавно делали разбор? Ух!

Будем следить за развитием технологий, и продолжим дальше делать для вас такие интересные обзорные материалы про самые современные достижения!

PS. Кстати, лайк если поняли пасхалку в Церебро — ведь решетка радиатора выполнена в форме специальной сетки, которая используется в компьютерном моделировании для расчетов. Отсылка к предназначению Церебро!

Вчера в сеть просочились кадры KFConsole, которая кроме гейминга предлагает разогреть куриные закуски из ресторанов быстрого питания KFC. Сама консоль выполнена в форме ведра.

И казалось, что это шутка, ваедь технические характеристики выглядели как один большой фейк, но оказалось, что на самом деле внутри ведра скрывается Cooler Master PC с Intel Nuc9 Extreme Compute Element, графикой NVIDIA от ASUS и некий процессор Intel CPU — нее уточнаяется какой.

Также тут есть твердотельный накопитель Seagate на 1 ТБ. В итоге получается миникомпьютер, который поддержкий VR, 4K и держит до 240 кадров в секунду.

https://twitter.com/kfcgaming/status/1341428570388901891

И главная его фишка — он может нагреть курочку в специальном отделении. Правда речь идёт о паре небольших куриных крылышек, который будут подогреваться и обдуваться. При этом конечно обычный ПК — также может разогревать курочку.

Сколько стоит игровая печь от KFC неизвестно, но стоит знать, что Nuc9 Extreme стоит порядка 3100 долларов.

Интересно, а какая сторона у монетки в тот момент, когда она в воздухе? Орел или решка, горит или не горит, открытое или закрытое, 1 или 0. Все это примеры двоичной системы, то есть системы, которая имеет всего два возможных состояния. Все современные процессоры в своем фундаменте основаны именно на этом!

При правильной организации транзисторов и логических схем можно сделать практически все! Или все-таки нет?

Современные процессоры это произведение технологического искусства, за которым стоят многие десятки, а то и сотни лет фундаментальных исследований. И это одни из самых высокотехнологичных устройств в истории человечества! Мы о них уже не раз рассказывали, вспомните хотя бы процесс их создания!

Процессоры постоянно развиваются, мощности растут, количество данных увеличивается, современные дата-центры ворочают данные сотнями петабайт (1015 = 1 000 000 000 000 000 байт). Но что если я скажу что на самом деле все наши компьютеры совсем не всесильны!

Например, если мы говорим о BigData (больших данных) то обычным компьютерам могут потребоваться года, а то и тысячи лет для того, чтобы обработать данные, рассчитать нужный вариант и выдать результат.

И тут на сцену выходят квантовые компьютеры. Но что такое квантовые компьютеры на самом деле? Чем они отличаются от обычных? Действительно ли они такие мощные? Будет ли на них CS:GO идти в 100 тысяч ФПС?

Вы давно нас просили, разобраться в этой теме — устраивайтесь поудобнее!

Небольшая затравочка — мы вам расскажем, как любой из вас может уже сегодня попробовать воспользоваться квантовым компьютером!

Устраивайтесь поудобнее, наливайте чай, будет интересно.

Глава 1. Чем плохи обычные компьютеры?

Начнем с очень простого классического примера.

Представим, что у вас есть самый мощный суперкомпьютер в мире. Это компьютер Фугаку. Его производительность составляет 415 ПетаФлопс.

Давайте дадим ему следующую задачку: надо распределить три человека в две машины такси. Сколько у нас есть вариантов? Нетрудно понять что таких вариантов 8, то есть это 2*2*2 или 2 в третьей степени.

Как быстро наш суперкомпьютер справится с этой задачей? Мгновенно! Задачка-то элементарная.

А теперь давайте возьмем 25 человек и рассадим их по двум шикарным лимузинам, получим 2 в 25 степени или 33 554 432 варианта. Поверьте, это число тоже плевое дело для нашего суперкомпьютера.

А теперь 100 человек и 2 автобуса, сколько вариантов?

Считаем: 2 в 100 степени — это примерно 1.27х1030 степени! Или 1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 вариантов.

Теперь нашему суперкомпьютеру на перебор всех вариантов понадобится примерно 4.6*10^+35 (4.6 на 10 в 35 степени) лет. А это уже очень и очень много. Такой расчет займет больше времени чем суммарные жизни сотен вселенных.

Суммарные жизни нашей вселенной: 14 миллиардов лет или 14 на 10 в 9 степени.

Даже если мы объединим все компьютеры в мире ради решения, казалось бы, такой простой задачки как рассадка 100 человек по 2 автобусам — мы получим решение, практически никогда!

И что же? Все? Выхода нет?

Есть, ведь квантовые компьютеры будут способны решить эту задачку за секунды!

И уж поверьте — использоваться они будут совсем не для рассадки 100 человек по 2 автобусам!

Глава 2. Сравнение. Биты и Кубиты

Давайте разберемся, в чем же принципиальная разница.

Мы знаем, что классический процессор состоит из транзисторов и они могут пропускать или не пропускать ток, то есть быть в состоянии 1 или 0 — это и есть БИТ информации.  Кстати, рекомендую посмотреть наше видео о том как работают процессоры.

Вернемся к нашему примеру с двумя такси и тремя людьми. Каждый человек может быть либо в одной, либо в другой машине — 1 или 0.

Вот все состояния:

Для решения процессору надо пройти через абсолютно все варианты один за одним и выбрать те, которые подходят под заданные условия.

В квантовых компьютерах используются тоже биты, только квантовые и они принципиально отличаются от обычных транзисторов.

Они так и называются Quantum Bits, или Кубиты.

Что же такое кубиты?

Кубиты — это специальные квантовые объекты, настолько маленькие, что уже подчиняются законам квантового мира. Их главное свойство — они способны находится одновременно в 2 состояниях, то есть в особом состоянии — суперпозиции.

Фактически, это и есть принципиальное отличие кубитов от обычных битов, которые могут быть только 1 или 0.

Суперпозиция — это нечто потрясающее. Считайте что кубиты — это одновременно открытая и закрытая дверь, или горящая и не горящая лампочка….

В нашем случае они одновременно 1 и 0!

Но квантовая механика говорит нам, что квантовый объект, то есть кубит, находится в суперпозиции, пока ты его не измеришь. Помните монетку — это идеальный пример суперпозиции — пока она в воздухе она одновременно и орел, и решка, но как только я ее поймал — все: либо орел, либо решка! Состояние определилось.

Надо понять, что эти кубиты и их поведение выбираются совсем не случайно — эти квантовые системы очень строго определены и их поведение известно. Они подчиняются законам квантовой механики!

Квантовый компьютер внутри

Говоря о самом устройстве, если мы привыкли к полупроводникам и кремнию в обычных процессорах, то в случае квантовых компьютеров люди все еще ищут, какие именно квантовые объекты лучше всего использовать для того, чтобы они выступили кубитами. Сейчас вариантов очень много — это могут быть и электроны со своим спином или, например, фотоны и их поляризация. Вариантов множество.

И это далеко не единственная сложность, с которой столкнулись ученые! Дело в том, что квантовые кубиты довольно нестабильны и их надо держать в холодном месте, чтобы можно было контролировать.

И если вы думаете, что для этого будет достаточно водяного охлаждения вашего системника, отчасти вы правы, только если залить туда жидкий Гелий, температура которого ниже минус двухсот семидесяти градусов Цельсия! А для его получения используются вот такие вот здоровые бочки.

Фактически, квантовые компьютеры — это одни из самых холодных мест во вселенной!

Принцип работы квантового компьютера

Давайте вернемся к нашей задачке про трех людей и две машины и рассмотрим ее с точки зрения квантового компьютера:

Для решения подобной системы нам понадобится компьютер с 3 кубитами.

Помните, что классический компьютер должен был пройти все варианты один за одним? Так вот поскольку кубиты одновременно имеют состояния «1» и «0», то и пройти через все варианты он сможет, фактически одновременно!

Знаю, что прозвучит максимально странно, но представьте, что в данной ситуации наши три кубита создают 8 различных параллельных миров, в каждом из которых существует одно решение, а потом они все собираются в один! Реально «Мстители» какие-то!

Но что же получается? Он выдает все варианты сразу, а как получить правильный?

Для этого существуют специальные математические операторы, например оператор Грувера, который позволяет нам определять правильные результаты вычислений квантовых систем! Это специальная функция, которая среди всех возможных вариантов находит нужный нам.

Помните задачку про 100 человек в 2 автобуса, которую не смогли бы решить все современные компьютеры вместе взятые? Для квантового компьютера со 100 кубитами эта задачка все равно что семечку щелкнуть! То есть компьютер находится одновременно в 2 в 100 степени состояний, а именно:

1,267,650,600,228,229,401,496,703,205,376 — вот столько состояний одновременно! Столько параллельных миров!

Думаете, что всё это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? Да, вы правы. Есть куча нюансов и ограничений. Например, ошибка. Проблема в том, что кубиты, в отличие от обычных битов, не определены строго.

У них есть определенная вероятность нахождения в состоянии 1 или 0. Поэтому есть вероятность ошибки и чем больше кубитов в системе, тем больше суммарная вероятность, что система выдаст неправильный ответ. Поэтому зачастую надо провести несколько расчетов одной и той же задачи, чтобы получить верный ответ.

Ну то есть как верный? Он всегда будет содержать в себе минимальную возможность ошибки вследствие своей сложной квантовой природы, но ее можно сделать ничтожно малой, просто прогнав вычисления множество раз!

Квантовые компьютеры сегодня

Теперь перейдем к самому интересному — какое состояние сейчас у квантового компьютера? А то их пока как-то не наблюдается на полках магазинов!

На самом деле все, что я описал выше, это не такая уж и фантастика. Квантовые компьютеры уже среди нас и уже работают. Их разработкой занимаются GOOGLE, IBM, INTEL, MICROSOFT и другие компании поменьше. Кроме того в каждом большом институте есть исследовательские группы, которые занимаются разработкой и исследованием квантовых компьютеров.

В октябре прошлого года, в журнале Nature, Google выложила статью, которая шарахнула по всему миру огромными заголовками — КВАНТОВОЕ ПРЕВОСХОДСТВО!

В Google создали квантовый компьютер с 53 кубитами и смогли решить задачку, за 200 секунд, на решение которой у обычного компьютера ушло бы 10000 лет!

Конечно IBM было очень обидно и они начали говорить, что задача слишком специальная, и вообще не 10000 лет, а 2.5 дня, но факт остается фактом — квантовое превосходство было достигнуто в определенной степени!

Так что теперь вопрос считанных лет, когда квантовые компьютеры начнут использоваться повсеместно! IBM, например, только что анонсировали что в 2023 году создадут коммерческий квантовый компьютер с 1121 кубитами!

Чтобы вы понимали калькулятор Google даже не считает сколько будет 2 в 1121 степени, а просто говорит — бесконечность! И это совсем не предел.

Уже ведется разработка компьютеров на миллионы кубитов — именно они откроют истинный потенциал квантовых вычислений.

Более того, вы уже сейчас можете попробовать самостоятельно попробовать квантовые вычисления! IBM предлагает облачный доступ к самым современным квантовым компьютерам. Вы можете изучать, разрабатывать и запускать программы с помощью IBM Quantum Experience.

Но зачем вообще нужны квантовые компьютеры и где они будут применяться?

Естественно, не для распихивания людей по автобусам.

Задач множество. Главная — базы данных и поиск по ним, работа с BigData станет невероятно быстрой. Shazam, прокладывание маршрутов, нейронные сети, искусственный интеллект — все это получит невероятный толчок! Кроме того симуляции и моделирование квантовых систем! Зачем это надо — спросите вы?

Это очень важно, так как появится возможность строить модели взаимодействия сложных белковых соединений.

Это станет очень важным шагом для медицины, открывающим просто умопомрачительные просторы для создания будущих лекарств, понимания того как на нас влияют разные вирусы и так далее. Простор огромен!

Чтобы вы примерно понимали какая это сложная задачка, мы вернемся в примеру с монеткой. Представьте что вам надо заранее смоделировать что выпадет — орел или решка.

Надо учесть силу броска, плотность воздуха, температуру и кучу других факторов. Сложно? Ну не так уж!

А теперь представьте, что у вас не один человек, который кидает монетку, а миллион разных людей, в разных местах, по-разному кидают монетки. И вам надо рассчитать что выпадет у всех! Вот примерно настолько сложная эта модель о взаимодействии белков.

Кроме того, вы наверняка слышали о том, что квантовые компьютеры сделают наши пароли просто пшиком, который можно будет подобрать за секунды. Но это уже совсем другая тема…

Вывод

Какой вывод из всего этого мы можем сделать, квантовый компьютер — это принципиально новая система. Она отличается от обычных компьютеров в самом фундаменте, в физических основах на которых работает.

Их на самом деле даже нельзя сравнивать! Это все равно, что сравнивать обычные счеты и современные компьютеры!

И конечно есть большие сомнения, что вы когда-нибудь сможете прийти в магазин и купить свой маленький квантовый процессор. Но они вам и не нужны. Квантовые компьютеры для обычного пользователя станут как современные дата-центры, то есть нашими невидимыми помощниками, которые расположены далеко и которые просто делают нашу жизнь лучше или как минимум другой!