SG.hu·
GPU nélkül lett világelső a kínai LineShine szuperszámítógép
Egy sencseni szuperszámítógépet nyilvánítottak a világ leggyorsabbjának. A rendszer kizárólag hagyományos mikroprocesszorokat használ, és nem támaszkodik azokra a speciális chipekre, az úgynevezett grafikus processzorokra, amelyekre a legtöbb csúcskategóriás szuperszámítógép épül.
Kína visszahódított egy rendkívül értékes számítástechnikai elsőséget az Egyesült Államoktól, tovább fokozva azt az éles technológiai versenyt, amelynek jelentős következményei vannak a tudomány, a nemzetbiztonság és a geopolitika szempontjából. A kínai Sencsenben működő LineShine nevű nagyszabású számítástechnikai rendszert a világ leggyorsabbjaként ismerték el egy kutatócsoport által alkalmazott, szuperszámítógépekre kidolgozott szabványos tesztek alapján. A rendszer nemcsak nyers teljesítményével tűnt ki, hanem azzal is, hogy kizárólag hagyományos mikroprocesszorokat használ, és nincs benne grafikus processzor, amelyek a legtöbb csúcsteljesítményű szuperszámítógép számítási feladatainak gerincét adják.
Jack Dongarra, a világ legerősebb szuperszámítógépeit rangsoroló Top500 lista munkatársa szerint ez az alapvető tervezési megközelítés új és hatékonyabb utat mutathat a mesterséges intelligencia és a hagyományos tudományos számítások összekapcsolására. Dongarra professzor - aki egyébként a Tennessee-i Egyetem számítástechnikai és villamosmérnöki karának oktatója - nemrég személyesen is megvizsgálta az új rendszert a Shenzhen Cloud Computing Centerben. A LineShine teszteredményei több mint 20 százalékkal haladták meg az El Capitan nevű rendszer eredményeit. Az El Capitan a kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban működik, és 2024 novembere óta vezeti a félévente közzétett szuperszámítógépes rangsort. Kínának 2017 óta nem sikerült gépet juttatnia a lista élére. „Lenyűgöző rendszer” - mondta Dongarra a LineShine-ról. „Megelőztek bennünket egy olyan rendszer kifejlesztésével, amely nem függ a GPU-któl.”
Az új szuperszámítógép tovább élezi a technológiai fölényért zajló versenyt Kína és az Egyesült Államok között. Amerikai technológiai vállalatok, például az OpenAI, az Anthropic és a Google fejlesztették ki a vezető MI-modellek jelentős részét, míg egy másik amerikai vállalat, az Nvidia vált a világ meghatározó MI-chip beszállítójává. Kína ezzel párhuzamosan más utakat keresett az innovációra. A kínai DeepSeek startup például tavaly egy élvonalbeli MI-modellt mutatott be, amelyet a speciális MI-chipeknek csupán töredékével fejlesztettek ki.
Annak érdekében, hogy Kína ne tudja utolérni az Egyesült Államokat, Donald Trump elnök vámokat vezetett be, és időnként korlátozta a MI-chipek exportját is. Az a tény azonban, hogy Kína egy rendkívül gyors szuperszámítógépet hagyományos központi processzorokkal, vagyis CPU-kkal épített meg GPU-k helyett, arra utal, hogy létezhet mód ezen akadályok megkerülésére. Jimmy Goodrich, a Kaliforniai Egyetem kutatója szerint az amerikai kormánynak szigorúbb ellenőrzést kellene gyakorolnia a CPU-k kínai piacra történő exportja és gyártása felett. „Ez egy kiskapu a jelenlegi szabályozásban” - fogalmazott. „Figyelemre méltó és lenyűgöző, amit Kína itt véghez vitt, de ezek a rendszerek még mindig nem mérhetők azokhoz a hatalmas MI-szuperszámítógépekhez, amelyeket amerikai MI-laborok és más szervezetek építettek” - mondta Goodrich.
A szuperszámítógépek, vagyis a tudományos célokra épített legnagyobb teljesítményű számítógépes rendszerek az 1960-as évek óta szolgálnak olyan feladatokat, mint az éghajlati modellek készítése, a titkosítások feltörése vagy a nukleáris fegyverek tervezése. Ezek a rendszerek általában nagy pontosságú matematikát alkalmaznak, és a számokat 64 bites adatformában kezelik. Ezzel szemben a Google és az OpenAI által fejlesztett kereskedelmi MI-rendszerek bizonyos feladatokban még gyorsabbak is lehetnek. Ezek a rendszerek közelítő számításokat használnak olyan műveletekhez, mint a képfelismerés vagy egy mondat következő szavának kiválasztása. Ehhez úgynevezett 4 bites és 8 bites számokat alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik, hogy a rendszer egyszerre nagyszámú egyszerűbb számítást hajtson végre.
Az amerikai nemzeti laboratóriumok, amelyek a világ legnagyobb szuperszámítógépeinek fő megrendelői közé tartoznak, szintén szeretnék kihasználni a MI nyújtotta lehetőségeket tudományos kutatásaik felgyorsítására. Ezért egyre nagyobb mértékben alkalmazzák a kevésbé precíz számítási módszereket a hagyományos 64 bites számítások mellett. Bár történelmileg az amerikai vállalatok uralták a legnagyobb szuperszámítógépek rangsorát, időnként más országok rendszerei is az élre kerültek. Egy japán rendszer például 2020 és 2022 között vezette a listát. „Sokat hallani arról, hogy csak Amerika képes ilyen rendszereket létrehozni” - mondta Addison Snell, az Intersect360 Research elemzője. „Aztán kiderül, hogy más országok és vállalatok is rendelkeznek hasonló képességekkel.”
A kínai és japán rendszerek teljesítménye rendszeresen arra ösztönözte az amerikai Energiaügyi Minisztériumot és más kormányzati szerveket, hogy további forrásokat biztosítsanak a szuperszámítógépes fejlesztésekhez. Tavaly novemberben a Trump-kormányzat elindította a Genesis Mission programot, amelynek célja az amerikai nemzeti laboratóriumok és magánvállalatok szuperszámítógépes kapacitásainak felhasználása a MI és a tudományos kutatás felgyorsítására. GPU-kat elsősorban az Nvidia és az Advanced Micro Devices fejleszt, és ezek kulcsszerepet játszottak az elmúlt évek szuperszámítógépes versenyében. Ezek a chipek kiválóan alkalmasak arra, hogy egyszerre sok feladatot hajtsanak végre, beleértve a tudományos számításokban használt vektorműveleteket és a számos MI-feladat alapját jelentő mátrixszorzásokat.
Amikor az amerikai hatóságok korlátozták Kína hozzáférését a GPU-khoz és más nagy teljesítményű chipekhez, valamint szigorították a legfejlettebb félvezetők gyártásához szükséges berendezések exportját, az arra ösztönözte Kínát, hogy olyan architektúrákat és technológiákat fejlesszen ki, amelyekkel a legnagyobb amerikai rendszerekhez hasonló teljesítményű szuperszámítógépeket hozhat létre - magyarázta Dongarra.
A kínai LineShine rendszer nem választja szét a mikroprocesszorok és a GPU-k hagyományos feladatait, ahogy azt a legtöbb csúcskategóriás rendszer teszi. Ehelyett a GPU-kra jellemző műveleteket speciális áramkörök végzik, amelyek felgyorsítják a mátrix- és vektorszámításokat. Ez a képesség olyan chipekbe van beépítve, amelyek összesen közel 14 millió számítási magot, vagyis apró elektronikus "agyat" tartalmaznak, és 90 hardverszekrényben kaptak helyet. Ezek a chipek egy saját fejlesztésű konstrukcióra épülnek, amely az Arm Holdings által licencelt utasításkészletet használja.
Az Arm egy brit vállalat, amely a japán SoftBank csoport tulajdonában áll. Az Arm technológiája leginkább az okostelefonokból ismert, de az utóbbi időben az Nvidia, az Amazon, a Qualcomm és más vállalatok is adaptálták adatközponti használatra. Az Arm hosszú ideje jelen van Kínában. A vállalat egyik szóvivője szerint: „Az Arm világszerte, így Kínában is működik, az alkalmazandó exportellenőrzési törvényeknek és szabályozásoknak megfelelően.” A LineShine tervezői a kínai szuperszámítógépes fejlesztések veteránjai közé tartoznak, és nem árulták el, mely vállalat gyártotta a chipeket, illetve milyen gyártástechnológiával készültek.
Szakértők régóta úgy vélik, hogy Kínának vannak olyan rendszerei, amelyek képesek lennének megszerezni az első helyet, a kínai laboratóriumok azonban az elmúlt években nem nyújtották be eredményeiket a rangsorhoz. „Nem lep meg, hogy létezik egy kínai gép, amely képes az első hely megszerzésére” - mondta Snell. „Az a meglepő, hogy most elismerést is akartak szerezni hozzá.” Dongarra, aki részletes jelentést készített az új rendszerről, elmondta, hogy kínai látogatása során azt közölték vele: a gép fejlesztése állami támogatás nélkül valósult meg, ezért a tervezők úgy vélték, nincs akadálya annak, hogy eredményeiket benyújtsák a Top500 rangsor számára.
A sencseni kutatók emellett 14 pályázatot nyújtottak be a Gordon Bell-díjra is, amely a tudomány összetett problémáinak megoldását ösztönzi. Dongarra szerint három rendszer döntőbe jutott a fődíjért, további három pedig egy kapcsolódó klímatudományi elismerésért versenyez. A LineShine rendszert már olyan projektekben is alkalmazták, mint a Föld rendkívül részletes szimulációja, amely a légkör, az óceánok, a szárazföld és a jégtakaró kölcsönhatásait modellezi, valamint az emberi agy működésének összetett szimulációja - derül ki Dongarra jelentéséből.
Kína visszahódított egy rendkívül értékes számítástechnikai elsőséget az Egyesült Államoktól, tovább fokozva azt az éles technológiai versenyt, amelynek jelentős következményei vannak a tudomány, a nemzetbiztonság és a geopolitika szempontjából. A kínai Sencsenben működő LineShine nevű nagyszabású számítástechnikai rendszert a világ leggyorsabbjaként ismerték el egy kutatócsoport által alkalmazott, szuperszámítógépekre kidolgozott szabványos tesztek alapján. A rendszer nemcsak nyers teljesítményével tűnt ki, hanem azzal is, hogy kizárólag hagyományos mikroprocesszorokat használ, és nincs benne grafikus processzor, amelyek a legtöbb csúcsteljesítményű szuperszámítógép számítási feladatainak gerincét adják.
Jack Dongarra, a világ legerősebb szuperszámítógépeit rangsoroló Top500 lista munkatársa szerint ez az alapvető tervezési megközelítés új és hatékonyabb utat mutathat a mesterséges intelligencia és a hagyományos tudományos számítások összekapcsolására. Dongarra professzor - aki egyébként a Tennessee-i Egyetem számítástechnikai és villamosmérnöki karának oktatója - nemrég személyesen is megvizsgálta az új rendszert a Shenzhen Cloud Computing Centerben. A LineShine teszteredményei több mint 20 százalékkal haladták meg az El Capitan nevű rendszer eredményeit. Az El Capitan a kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban működik, és 2024 novembere óta vezeti a félévente közzétett szuperszámítógépes rangsort. Kínának 2017 óta nem sikerült gépet juttatnia a lista élére. „Lenyűgöző rendszer” - mondta Dongarra a LineShine-ról. „Megelőztek bennünket egy olyan rendszer kifejlesztésével, amely nem függ a GPU-któl.”
Az új szuperszámítógép tovább élezi a technológiai fölényért zajló versenyt Kína és az Egyesült Államok között. Amerikai technológiai vállalatok, például az OpenAI, az Anthropic és a Google fejlesztették ki a vezető MI-modellek jelentős részét, míg egy másik amerikai vállalat, az Nvidia vált a világ meghatározó MI-chip beszállítójává. Kína ezzel párhuzamosan más utakat keresett az innovációra. A kínai DeepSeek startup például tavaly egy élvonalbeli MI-modellt mutatott be, amelyet a speciális MI-chipeknek csupán töredékével fejlesztettek ki.
Annak érdekében, hogy Kína ne tudja utolérni az Egyesült Államokat, Donald Trump elnök vámokat vezetett be, és időnként korlátozta a MI-chipek exportját is. Az a tény azonban, hogy Kína egy rendkívül gyors szuperszámítógépet hagyományos központi processzorokkal, vagyis CPU-kkal épített meg GPU-k helyett, arra utal, hogy létezhet mód ezen akadályok megkerülésére. Jimmy Goodrich, a Kaliforniai Egyetem kutatója szerint az amerikai kormánynak szigorúbb ellenőrzést kellene gyakorolnia a CPU-k kínai piacra történő exportja és gyártása felett. „Ez egy kiskapu a jelenlegi szabályozásban” - fogalmazott. „Figyelemre méltó és lenyűgöző, amit Kína itt véghez vitt, de ezek a rendszerek még mindig nem mérhetők azokhoz a hatalmas MI-szuperszámítógépekhez, amelyeket amerikai MI-laborok és más szervezetek építettek” - mondta Goodrich.
A szuperszámítógépek, vagyis a tudományos célokra épített legnagyobb teljesítményű számítógépes rendszerek az 1960-as évek óta szolgálnak olyan feladatokat, mint az éghajlati modellek készítése, a titkosítások feltörése vagy a nukleáris fegyverek tervezése. Ezek a rendszerek általában nagy pontosságú matematikát alkalmaznak, és a számokat 64 bites adatformában kezelik. Ezzel szemben a Google és az OpenAI által fejlesztett kereskedelmi MI-rendszerek bizonyos feladatokban még gyorsabbak is lehetnek. Ezek a rendszerek közelítő számításokat használnak olyan műveletekhez, mint a képfelismerés vagy egy mondat következő szavának kiválasztása. Ehhez úgynevezett 4 bites és 8 bites számokat alkalmaznak, amelyek lehetővé teszik, hogy a rendszer egyszerre nagyszámú egyszerűbb számítást hajtson végre.
Az amerikai nemzeti laboratóriumok, amelyek a világ legnagyobb szuperszámítógépeinek fő megrendelői közé tartoznak, szintén szeretnék kihasználni a MI nyújtotta lehetőségeket tudományos kutatásaik felgyorsítására. Ezért egyre nagyobb mértékben alkalmazzák a kevésbé precíz számítási módszereket a hagyományos 64 bites számítások mellett. Bár történelmileg az amerikai vállalatok uralták a legnagyobb szuperszámítógépek rangsorát, időnként más országok rendszerei is az élre kerültek. Egy japán rendszer például 2020 és 2022 között vezette a listát. „Sokat hallani arról, hogy csak Amerika képes ilyen rendszereket létrehozni” - mondta Addison Snell, az Intersect360 Research elemzője. „Aztán kiderül, hogy más országok és vállalatok is rendelkeznek hasonló képességekkel.”
A kínai és japán rendszerek teljesítménye rendszeresen arra ösztönözte az amerikai Energiaügyi Minisztériumot és más kormányzati szerveket, hogy további forrásokat biztosítsanak a szuperszámítógépes fejlesztésekhez. Tavaly novemberben a Trump-kormányzat elindította a Genesis Mission programot, amelynek célja az amerikai nemzeti laboratóriumok és magánvállalatok szuperszámítógépes kapacitásainak felhasználása a MI és a tudományos kutatás felgyorsítására. GPU-kat elsősorban az Nvidia és az Advanced Micro Devices fejleszt, és ezek kulcsszerepet játszottak az elmúlt évek szuperszámítógépes versenyében. Ezek a chipek kiválóan alkalmasak arra, hogy egyszerre sok feladatot hajtsanak végre, beleértve a tudományos számításokban használt vektorműveleteket és a számos MI-feladat alapját jelentő mátrixszorzásokat.
Amikor az amerikai hatóságok korlátozták Kína hozzáférését a GPU-khoz és más nagy teljesítményű chipekhez, valamint szigorították a legfejlettebb félvezetők gyártásához szükséges berendezések exportját, az arra ösztönözte Kínát, hogy olyan architektúrákat és technológiákat fejlesszen ki, amelyekkel a legnagyobb amerikai rendszerekhez hasonló teljesítményű szuperszámítógépeket hozhat létre - magyarázta Dongarra.
A kínai LineShine rendszer nem választja szét a mikroprocesszorok és a GPU-k hagyományos feladatait, ahogy azt a legtöbb csúcskategóriás rendszer teszi. Ehelyett a GPU-kra jellemző műveleteket speciális áramkörök végzik, amelyek felgyorsítják a mátrix- és vektorszámításokat. Ez a képesség olyan chipekbe van beépítve, amelyek összesen közel 14 millió számítási magot, vagyis apró elektronikus "agyat" tartalmaznak, és 90 hardverszekrényben kaptak helyet. Ezek a chipek egy saját fejlesztésű konstrukcióra épülnek, amely az Arm Holdings által licencelt utasításkészletet használja.
Az Arm egy brit vállalat, amely a japán SoftBank csoport tulajdonában áll. Az Arm technológiája leginkább az okostelefonokból ismert, de az utóbbi időben az Nvidia, az Amazon, a Qualcomm és más vállalatok is adaptálták adatközponti használatra. Az Arm hosszú ideje jelen van Kínában. A vállalat egyik szóvivője szerint: „Az Arm világszerte, így Kínában is működik, az alkalmazandó exportellenőrzési törvényeknek és szabályozásoknak megfelelően.” A LineShine tervezői a kínai szuperszámítógépes fejlesztések veteránjai közé tartoznak, és nem árulták el, mely vállalat gyártotta a chipeket, illetve milyen gyártástechnológiával készültek.
Szakértők régóta úgy vélik, hogy Kínának vannak olyan rendszerei, amelyek képesek lennének megszerezni az első helyet, a kínai laboratóriumok azonban az elmúlt években nem nyújtották be eredményeiket a rangsorhoz. „Nem lep meg, hogy létezik egy kínai gép, amely képes az első hely megszerzésére” - mondta Snell. „Az a meglepő, hogy most elismerést is akartak szerezni hozzá.” Dongarra, aki részletes jelentést készített az új rendszerről, elmondta, hogy kínai látogatása során azt közölték vele: a gép fejlesztése állami támogatás nélkül valósult meg, ezért a tervezők úgy vélték, nincs akadálya annak, hogy eredményeiket benyújtsák a Top500 rangsor számára.
A sencseni kutatók emellett 14 pályázatot nyújtottak be a Gordon Bell-díjra is, amely a tudomány összetett problémáinak megoldását ösztönzi. Dongarra szerint három rendszer döntőbe jutott a fődíjért, további három pedig egy kapcsolódó klímatudományi elismerésért versenyez. A LineShine rendszert már olyan projektekben is alkalmazták, mint a Föld rendkívül részletes szimulációja, amely a légkör, az óceánok, a szárazföld és a jégtakaró kölcsönhatásait modellezi, valamint az emberi agy működésének összetett szimulációja - derül ki Dongarra jelentéséből.