"Sức mạnh tính toán" là gì?
Trong những năm gần đây, khái niệm "sức mạnh điện toán" thường xuất hiện trong vòng tròn Internet và đã trở thành một từ nóng thường được treo trên môi của các nhà lãnh đạo khoa học và công nghệ. Nhưng trên thực tế, đây không phải là một khái niệm mới, ý nghĩa ban đầu của sức mạnh máy tính không phức tạp, như tên cho thấy, là khả năng tính toán. Đó là khả năng của máy chủ của trung tâm dữ liệu để nhận ra đầu ra kết quả sau khi xử lý dữ liệu.
Bộ não con người là một máy chủ điện toán tự nhiên. Trong cuộc sống, nhỏ như đi đến thị trường thực phẩm để mua thực phẩm, lớn như giải quyết vấn đề toán học, bộ não con người đang cung cấp sức mạnh tính toán cho nhu cầu của chúng ta thông qua tính toán bằng miệng và tính toán tinh thần tại mọi thời điểm. Nhưng sức mạnh tính toán như vậy hơi thấp, đặc biệt là khi nói đến các vấn đề điện toán rất phức tạp, đã sinh ra thế hệ sau khi tạo ra các công cụ điện toán.
Trước hết, tất nhiên, chúng ta phải tìm các công cụ từ chính con người, vì vậy ngón tay trở thành công cụ đếm đơn giản và thuận tiện nhất đã được sử dụng kể từ đó, và đây có lẽ là lý do cơ bản tại sao máy tính thập phân được phát minh và phổ biến.
Với sự phát triển liên tục của các hoạt động sản xuất, cuối cùng con người đã phát minh ra các công cụ điện toán của riêng mình. Ở mỗi bước của quá trình giải quyết vấn đề, có một quy trình được tiêu chuẩn hóa, do đó được một số nhà sử học toán học coi là cấu trúc và "cơ giới hóa".
Tuy nhiên, tương tự như việc cải thiện các công cụ trong thời đại cơ học, với sự phát triển của phần mềm điện toán, nghĩa là các thuật toán, nhanh hơn và nhanh hơn, phần cứng điện toán, nghĩa là "chip", mặc dù nó đã được cải thiện, nhưng cuối cùng không thể theo kịp tiến trình của thuật toán và cuối cùng được thay thế bằng cách hoàn thiện hơn.
Đây cũng là cuộc cách mạng lớn đầu tiên trong lịch sử các công cụ điện toán. Nguyên tắc của bàn tính tương tự như chip tính toán, nhưng nó thực tế hơn trong hoạt động, đặc biệt là sau khi làm chủ công thức bàn tính và các kỹ năng cơ bản, tốc độ tính toán là tuyệt vời. Vào khoảng thế kỷ 15, bàn tính được phát minh bởi người dân Trung Quốc đã được giới thiệu đến Nhật Bản, Hàn Quốc và các quốc gia khác, và dần dần được giới thiệu đến phương Tây thông qua kinh doanh, và nó vẫn được sử dụng rộng rãi ở một số khu vực ngày nay.
Máy tính hiện đại và Luật Moore
Từ nút thắt cổ xưa đến kỷ nguyên điện toán thủ công, và sau đó đến kỷ nguyên điện toán cơ học, mọi thay đổi trong các công cụ điện toán đã mang lại một bước nhảy vọt về sức mạnh máy tính, và thúc đẩy hơn nữa sự phát triển của nền kinh tế và xã hội con người.
Nhưng trong quá khứ, nhận thức của mọi người về sức mạnh điện toán không rõ ràng, cho đến khi sự ra đời của máy tính điện tử, để mọi người cảm nhận sâu sắc sức mạnh của máy tính. Với sự hỗ trợ của sức mạnh siêu máy tính như vậy, nhiều vấn đề không thể tưởng tượng được trước đây có thể được giải quyết ngay lập tức. Đó cũng là sự xuất hiện của thế hệ sau khi tạo ra các máy tính điện tử nhanh hơn và nhanh hơn làm cho tầm quan trọng của việc điện toán sức mạnh thực sự quan tâm đến mọi người.
Sức mạnh tính toán của máy tính hiện đại được đo như thế nào?
Nói, khi con người sử dụng máy tính, một ký tự đầu vào hoặc thông điệp đầu tiên cần được chuyển đổi thành mã hóa mà máy tính điện tử có thể xử lý: hoán vị {{0}}} hoặc 1. 0, mỗi 0 hoặc 1 là một chút (đơn vị thông tin nhỏ nhất). Điều này cũng có nghĩa là kích thước của công suất điện toán có mối tương quan tích cực với số lượng bóng bán dẫn và càng có nhiều bóng bán dẫn, càng có thể thể hiện nhiều thông tin.
Có thể nói rằng sự xuất hiện của chip đã thực sự thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của các máy tính hiện đại. Theo xu hướng này, mật độ chip và công suất điện toán sẽ tăng theo cấp số nhân so với chu kỳ thời gian. Khám phá này được biết đến như là luật của Moore.
Trong hơn nửa thế kỷ, sự phát triển của máy tính điện tử về cơ bản đã tuân theo luật của Moore. Điều này cũng đánh dấu rằng sức mạnh tính toán của máy tính điện tử cuối cùng không còn chỉ để một vài tổ chức mạnh mẽ phục vụ, mà bắt đầu thực sự tiến tới hàng ngàn hộ gia đình, và sau đó thúc đẩy sự xuất hiện của thời đại thông tin của toàn người.
Thách thức tính toán trong thời đại trí tuệ nhân tạo
Theo luật của Moore, sức mạnh điện toán tăng gấp đôi khoảng hai năm một lần. Tuy nhiên, một tốc độ tăng trưởng khủng khiếp như vậy không thể đáp ứng nhu cầu của sức mạnh điện toán của con người, đặc biệt là sau khi phát triển học tập sâu đã dẫn đến sự gia tăng của trí tuệ nhân tạo vào năm 2012.
Trong trường hợp này, làm thế nào sức mạnh tính toán có thể được tăng lên để đáp ứng nhu cầu của máy tính thông minh? Có hai khu vực lớn cho đột phá.
3.1 Chiến thuật máy bay và biển
Phương pháp đầu tiên, để tìm thêm người để tính toán cùng nhau, nghĩa là sử dụng điện toán hiệu suất cao và điện toán phân phối để tăng sức mạnh, giờ là cách quan trọng nhất để cải thiện sức mạnh tính toán.
Trong số đó, công nghệ cốt lõi của điện toán hiệu suất cao là điện toán song song, nghĩa là quá trình sử dụng nhiều tài nguyên điện toán để giải quyết các vấn đề tính toán cùng một lúc.
Trong kỷ nguyên điện toán đám mây, các trung tâm dữ liệu là người mang sức mạnh điện toán chính. Đây cũng là lý do cơ bản để xây dựng cơ sở hạ tầng thông tin như trung tâm dữ liệu lớn, trung tâm điện toán đám mây, trung tâm điện toán thông minh và trung tâm siêu máy tính trên toàn quốc.
3.2 Cải thiện thiết bị
Phương pháp thứ hai là về cơ bản cải thiện thiết bị và đạt được một bước đột phá trong chế độ điện toán.
Mặc dù điện toán hiệu suất cao và điện toán phân tán là phương tiện chính để cải thiện sức mạnh tính toán hiện tại, nhưng có nhiều yếu tố hạn chế và việc cải thiện sức mạnh máy tính bị hạn chế. Do đó, phương pháp lớn thứ hai để cải thiện sức mạnh điện toán đã trở thành sự theo đuổi của nhiều nhà khoa học tiên tiến, một đại diện điển hình trong đó là điện toán lượng tử.
Tuy nhiên, vẫn còn những vấn đề khác: một là tìm một chất mang vật lý phù hợp và phổ biến để duy trì trạng thái chồng chất lượng tử, và cái kia là một kịch bản điện toán được sử dụng rộng rãi. Cho đến nay, các máy tính lượng tử khác nhau báo cáo chỉ có thể thực hiện một vài kịch bản đặc biệt, nhưng tương lai rất hứa hẹn.
Mặc dù sức mạnh tính toán không phải là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, nhưng nó là một trong những điều kiện cần thiết của nó. Sừng đã phát ra, và trong thập kỷ tới, nếu bạn muốn giành chiến thắng trên đường đua trí tuệ nhân tạo, sức mạnh điện toán có lẽ là dòng đầu tiên bị phá vỡ.