Wordt grafeen het nieuwe silicium?

In de elektronica wordt alles voortdurend kleiner en sneller, maar aan die ‘rattenren’  zitten grenzen. Het lijkt er op dat silicium qua mogelijkheden om alles nog kleiner en sneller te maken die grenzen nadert. Er dient zich een opvolger aan, die ook op andere terreinen veelbelovend wordt genoemd: grafeen. Die speciale vorm van (tweedimensionaal) koolstof blijkt signalen van een lagere frekwentie te kunnen omzetten in hoger frekwenties: van giga- in teraHertz. Die hogere frekwenties kunnen ook navenant meer informatie verwerken. Lees verder

Bestaat bewustzijn eigenlijk wel?

Jongetje met hersensDe Amerikaanse filosoof Daniel Dennett gelooft dat onze hersens machines zijn, die bestaan uit miljarden robotjes. Hersens, ook niet van de mens, zijn heel bijzonder en hij denkt dat bewustzijn een illusie is. Hij heeft waarschijnlijk hartstikke gelijk, maar vertel ons wat we met die wijsheid moeten (denk ik dan). Lees verder

China aan de wereldtop met supercomputer van 1 exaflop

Sunway TaihuLight supercomputer

De huidige nr. 1: Sunway TaihuLight

Het Chinese supercomputer centrum in Tianjin plant eind 2020 een supercomputer te hebben staan met een verwerkingssnelheid van 1 exaflops (1018 drijvende-kommabewerkingen per seconde). Het land scoort al goed in de top 500 van supercomputers met een eerste en een tweede plaats. Nummer een is nu de superrekenaar Sunway TaihuLight in het rekencentrum in Wuxi. Die heeft een rekenvermogen van 93 petaflops (1 petaflops = 1015 bewerkingen per seconde. Die supercomputer is de eerste met processoren van Chinees fabrikaat. Lees verder

Supercomputers niet langer nodig, zeggen Russen

grafische processor voor het oplossen van complexe integraalvergelijkingen

Een simpele grafische Nvidia-processor verslaat supercomputers (afb: Nvidia)

Een groep Russische wetenschappers van de Lomonosov-universiteit in Moskou stelt dat supercomputers niet nodig zijn om ingewikkelde problemen op te lossen. Ze gebruikten een grafische processor van Nvidia en zouden daarmee in staat geweest zijn complexe problemen in de kwantummechanica vele malen sneller op te lossen dan mogelijk zou zijn geweest met de getallenkrakers. Lees verder

IBM combineert fotonica en elektronica

fotonische zender/ontvangers

Dit blok omvat honderden fotonische zender/ontvangers met een capaciteit van 100Gbit per seconde (afb: IBM)

Fotonica, de lichtvariant van elektronica, belooft computers nog sneller te maken. Het Amerikaanse bedrijf IBM heeft een fotonisch systeem ontwikkeld, waarmee informatie met een snelheid van 100 Gbits per seconde is te transporteren. Daarnaast hebben onderzoekers van de universiteit van Utah (VS) bundelscheiders gemaakt op microschaal, waarvan er miljoenen op een enkele chips passen. Het begint er op te lijken dat de langverwachte fotonica in de buurt van de praktijk komt, eerst bij supercomputers, maar wellicht ook bij ons thuis.

Lees verder

IBM bouwt zeta-computer met ‘elektronisch bloed’

'Bloedcomputer'

Naast een gecombineerd koeling/energietoevoersysteem mbv een elektrolyt is de derde dimensie wezenlijk voor de ‘bloedcomputer’ van IBM (foto: IBM)

Het Amerikaanse bedrijf IBM is bezig met de ontwikkeling van een computer die is gebaseerd op de werking van de hersens (zoals wij denken dat die werken) en wordt aangedreven door ‘elektronisch bloed’, zoals het bedrijf het noemt. Een prototype is getest in het  IBM-lab in Zürich. Het idee is dat computers met bewerkingssnelheden in de orde van de petaflops (tien tot de 15de bewerkingen per seconden) met deze techniek op ons bureau zullen komen te staan. Dat duur overigens nog wel tot 2060, is de verwachting van IBM. Die snelheden zijn nu alleen nog maar weggelegd voor supercomputers. De Chinese Tianhe-2, kampioen supercomputer van 2013, heeft een snelheid van 33,9 petaflops. Bij de ‘bloedcomputer’ in de superklasse denkt IBM aan zetaflops (zeta is een 10 met 21 nullen). Lees verder

Supercomputer simuleert 1 s activiteit van een stukje hersens

K-supercomputer

K-supercomputer in Okinawa (univ. v. Okinawa)

Japanse wetenschappers hebben hebben met behulp van een K-supercomputer een deel van het menselijk brein te gesimuleerd. Het ging om de activiteit van 1 seconde. De computer, die staat bij het Riken-rekencentrum van de universiteit in Okinawa en een van ’s werelds snelste supercomputers, simuleerde de activiteit van 1,73 miljard neuronen met ruim tien biljoen (duizendmiljard) verbindingen (in vaktaal synapsen). Mensen hebben alles bijeen zo’n 100 miljard neuronen.
De Japanse onderzoekers hebben, samen met wetenschappers van het Duitse Jülichinstituut, een hersensimulatie gedraaid waarbij een softwarepakket (NEST) gebruikt is. Hiermee werd maar zo’n 1 procent van het menselijk brein gesimuleerd.
Daarvoor waren de 82.944 processors van de computer nodig en 40 minuten rekentijd. Wat die simulatie inhoudt is uit de berichtgeving niet duidelijk. De simulatiehersenen vormden in elk geval geen gedachten of commando’s.
Niet alleen in Japan, maar ook in Europa en de VS zijn grootscheepse onderzoekprogramma’s opgezet om de geheimen van onze hersenen te doorgronden. Daarbij wordt een grote rol weggelegd voor computersimulatie, maar het is vooralsnog onduidelijk welk inzicht computersimulatie ons zal geven over hoe de hersenen functioneren. Japan werkt onder meer aan een honderd maal krachtiger supercomputer die rond 2020 in bedrijf genomen moet worden.K-supercomputer.

In Duitsland werd bekend dat onderzoekers van het Max Planck-instituut en het MIT in Boston er, met de hulp van 200 studenten, vier jaar over hebben gedaan de bijna 1000 neuronen en hun onderlinge verband van het netvlies van een muis te analyseren. Die 1000 neuronen hebben zo’n halfmiljoen onderlinge verbindingen. Het kostte de onderzoekers een maand om de gegevens te vergaren en, zoals gezegd, vier jaar om te bekijken hoe die verbanden lagen. De doorgronding van ons zenuwstelsel, met de hersens als kroon, lijkt nog ver weg.

Bron: Tweakers Net, Alpha Galileo

Harlan maakt van grafische processor supercomputer

Een grafische processor doet/kan veel meer dan verwerken van beelden. Foto: Flickr/Wimox

Grafische processors zijn kleine chips die voor veel meer zaken gebruikt kunnen worden dan voor beeldverwerking. Zo gebruikt Google ze voor het modelleren van het menselijk brein en gebruikt het internetbedrijf SalesForce ze voor het analyseren van de gegevensstromen op Twitter. Grafische processors zijn goed in parallelle verwerking, het tegelijkertijd afhandelen van duizenden taken.
Het punt is dat je daarvoor aparte programmatuur moet ontwikkelen om daar maximaal gebruik van te kunnen maken. Eric Holk, een promovendus aan de universiteit van Indiana, heeft een programmeertaal ontwikkeld, Harlan, die speciaal ontworpen is voor grafische processors. Holk: “Het programmeren voor zulke processors bevat nog steeds veel basaal werk, die je afhoudt van het eigenlijke doel. Wij wilden een systeem dat dat voor de programmeur doet, terwijl die zich op het echte werk kan richten.”
De centrale processor in een computer werkt snel, maar in het algemeen niet parallel (het kan wel, maar ze zijn er niet voor ontworpen). Als je een grafische parallele processor op de juiste manier ‘aanspreekt’, kan die, per saldo, sneller werken dat die veel snellere seriële processor. Dan gaan we denken aan een supercomputer.
De grafische processor heeft zich ontwikkeld van een component dat puur bedoeld was voor de beeldverwerking tot een parallel systeem met verschillende programmeerbare kernen waar je van alles en nog wat mee kan. Het is heel goed mogelijk dat beide, de centrale en de grafische, processors op den duur zullen versmelten, maar ondertussen kun je veel meer uit de beeldverwerkers halen dan beeldverwerking. Amazon biedt GPU-verwerking aan als internetdienst. “Grafische processoren hebben ook meer geheugen, zodat ze relatief simpele berekeningen kunnen maken voor een groot aantal gegevens”, stelt Holk.
Er bestaan al programmeertalen voor grafische processoren, zoals CUDA en OpenCL, maar Harlan zou meer bieden. Holk wilde ook iets ontwikkelen dat van de grond af aan gericht is op de grafische processor. “Meestal wordt het programmeren van de grafische processor ingebed in een andere programmeeromgeving, waarvan je de ook de nukken moet kennen,” verklaart de onderzoeker. “Met Harlan kun je de juiste beslissingen nemen bedoeld voor de grafische processor.”
Harlan is gebaseerd op Lisp ooit in ’58 ontwikkeld door John McCarty voor kunstmatige intelligentie. Of eigenlijk is het daar weer een ‘dialect’ van waar in Indiana veel mee gewerkt wordt: Scheme. Op Lisp zou elke goede programmeertaal gebaseerd moeten zijn, stelde Yukihiro “Matz” Matsumoto, ontwerper van de taal Ruby.
Er zijn ook andere wegen naar Rome, zoals Mozilla’s programmeertaal Rust, maar Holk is er van overtuigd dat zijn taal de mogelijkheden van grafisch processors ten volle gaat benutten.

Bron: Wired

China heeft snelste computer ter wereld

Chinese Tianhe-2 nr.1 onder supercomputersDe door de Chinese nationale defensie-universiteit ontwikkelde supercomputer, de Tianhe-2, is de snelste ter wereld met een rekensnelheid van 33,86 petaflops per seconde (een petaflop is 1 biljard drijvende komma-operaties), zo blijkt uit de recente Top500-lijst die bekend werd gemaakt bij de opening van het internationale supercomputercongres dat in Leipzig wordt gehouden . De computer is in gebruik van het nationale rekencentrum in Guangzho (China). China was eerder al in november 2010 lijstaanvoerder in de top500 met de voorganger van de huidige nummer 1, de Tianhe-1A. De Tianhe-2 heeft 16 000 knooppunten met elk twee Intel Xeon Yvybridge-processors en drie Xeon Phi-processors die tezamen 3 120 000 rekenkernen opleveren.
De oude nummer 1, Titan van Cray bij het Oak Ridge nationale laboratorium in de VS, moest het doen met ‘slechts’ 17,59 petaflops/s. Titan is wel een van de zuinigste supercomputers op de lijst, maar heeft toch nog altijd een vermogen nodig van 8,21 MW om zijn rekenarbeid te verrichten. Sequoia van IBM (Lawrence Livermore laboratorium, eveneens in de VS) is met 17,7 petaflops/s derde. De snelste supercomputer in Europa staat bij het onderzoekcentrum in Jülich (D) op plaats 7.
Volgens medesamensteller van de top500 Jack Dongarra is de Tianhe-2 (tianhe is Chinees voor melkweg) om een aantal zaken opmerkelijk. “De meeste onderdelen zijn in China ontwikkeld. Ze gebruiken alleen Intel-processors voor het rekengedeelte, de verbindingen, het besturingssysteem, andere processors en de programmatuur is voornamelijk Chinees.
Een paar opmerkelijk zaken op de 500-lijst:
– Er zijn nu 26 systemen met een rekensnelheid boven de 1 petaflop/s; dat waren er zes maanden geleden 23.
– China heeft nu 66 top500-computers, waarmee ze achter de VS nummer 2 zijn voor Japan (30), Groot-Brittannië (29), Frankrijk (23) en Duitsland (19). Ook wat betreft de totale rekencapaciteit op de lijst is China nummer 2 voor Japan (en na de VS). De VS staan met 252 supercomputers op eenzame hoogte. Europa staat met in het totaal 112 top500-supercomputers iets achter Azië (119).
– Intel levert iets meer dan viervijfde van de processors op de lijst.
– BlueGene Q van IBM is vier keer vertegenwoordigd in de top 10 en daarmee de populairste onder de grote getallenkrakers.
– De laatste op de lijst was een half geleden nummer 322.

Bron: De Standaard