Дослідники з університетів Джона Хопкінса та штату Північна Кароліна, США зробили значний прорив у галузі обчислювальної техніки. Вони розробили функціональний комп’ютер на основі ДНК. Він здатен виконувати традиційні завдання зберігання, обчислення, вилучення, стирання та перезаписування даних.
Про нову технологію пише журнал Nature Nanotechnology.
Раніше дослідження вже показували потенціал використання ДНК для зберігання та обробки даних. Але нова розробка стала першою, яка об’єднала всі необхідні функції, що традиційно виконуються електронними комп’ютерами.
Особливість технології
Головною особливістю цієї технології є використання м’яких полімерних матеріалів з унікальною морфологією, що дозволяє ефективно управляти даними в молекулах ДНК.
Альберт Кеунг, керівник проекту, зазначив, що нова система здатна зберігати величезні обсяги інформації у компактній формі.
У звичайних обчислювальних технологіях ми вважаємо, що само собою зрозуміло, що способи зберігання даних та їх обробки сумісні один з одним. Насправді ці процеси здійснюються в окремих частинах комп’ютера, а сучасні ПК є мережею складних технологій», — каже Альберт Кеунг.
Наприклад, обсяг даних, еквівалентний тисячам ноутбуків, може бути збережений у сховищі розміром з гумку для олівців. Це надає значні переваги в порівнянні з сучасними електронними обчислювальними системами, які потребують великих просторових ресурсів.
Можливості нової технології
Нова технологія також демонструє здатність виконувати обчислення, необхідні для вирішення задач, таких як судоку та шахи, і обіцяє довговічність збережених даних, які можуть залишатися незмінними тисячі років. Це відкриває нові перспективи для довготривалого зберігання важливої інформації, що може бути критичною для таких галузей, як архівування даних, наукові дослідження та кібербезпека.
Відкриття цього ДНК-обчислювального підходу може змінити уявлення про те, як ми зберігаємо та обробляємо дані в майбутньому, оскільки дає можливість створювати більш стійкі, компактні та ефективні системи зберігання інформації.
Яка ситуація у світі з розробкою суперкомп’ютерів
Станом на сьогодні у світі існує кілька потужних суперкомп’ютерів, які виконують складні обчислення для наукових досліджень, кліматичних симуляцій, розробки штучного інтелекту, досліджень у галузі медицини тощо. Ось деякі з найпотужніших суперкомп’ютерів на 2024 рік:
1. Frontier (Oak Ridge National Laboratory, США)
- Потужність: Перший у світі екзафлопс-суперкомп’ютер, здатний виконувати понад 1 екзафлопс (1 квінтильйон операцій з плаваючою точкою в секунду).
- Архітектура: Побудований на основі процесорів AMD EPYC і графічних процесорів AMD Instinct MI250X.
- Призначення: Використовується для різних досліджень у галузі фізики, енергетики, біології та інших наукових дисциплін.
2. Fugaku (RIKEN, Японія)
- Потужність: Досягнув пікової продуктивності близько 0.44 екзафлопс, з теоретичною максимальною продуктивністю близько 1 екзафлопс.
- Архітектура: Побудований на базі процесорів ARM, специфічно розроблених компанією Fujitsu.
- Призначення: Використовується для моделювання кліматичних змін, медичних досліджень, вивчення матеріалів, а також симуляцій, пов’язаних з пандемією COVID-19.
3. LUMI (CSC, Фінляндія)
- Потужність: Є однією з найпотужніших машин в Європі, з теоретичною продуктивністю близько 0.55 екзафлопс.
- Архітектура: Побудований на базі процесорів AMD EPYC і графічних процесорів AMD Instinct MI250X.
- Призначення: Використовується в дослідженнях клімату, штучного інтелекту, а також різних наукових симуляціях.
4. Leonardo (CINECA, Італія)
- Потужність: Досягнув пікової продуктивності близько 0.25 екзафлопс.
- Архітектура: Використовує процесори Intel Xeon і графічні процесори NVIDIA A100.
- Призначення: Призначений для обробки великих обсягів даних та проведення складних моделювань у галузях астрофізики, матеріалознавства та біології.
5. Summit (Oak Ridge National Laboratory, США)
- Потужність: Приблизно 0.2 екзафлопс (200 петафлопс).
- Архітектура: Побудований на базі процесорів IBM POWER9 і графічних процесорів NVIDIA Tesla V100.
- Призначення: Використовується для наукових досліджень у галузі фізики, зміни клімату, вивчення нових матеріалів, біоінформатики.
6. Sierra (Lawrence Livermore National Laboratory, США)
- Потужність: Близько 0.125 екзафлопс (125 петафлопс).
- Архітектура: Поєднує процесори IBM POWER9 з графічними процесорами NVIDIA V100.
- Призначення: Основний суперкомп’ютер для симуляцій ядерних випробувань, також використовується для досліджень штучного інтелекту.
Ці суперкомп’ютери представляють різні підходи до архітектури і спеціалізуються на обчисленнях у різних наукових сферах.
