Super-calculatorul chinezesc sperie lumea

 
Supercomputerele ajută la construirea armelor nucleare, la proiectarea navelor spaţiale şi la producţia de medicamente de ultimă generaţie. Ani la rând, SUA au avut arsenalul cel mai mare şi mai bun. Până când a intrat China în joc.
 
Laboratorul Naţional Lawrence Livermore este unul dintre marile simboluri ale măiestriei ştiinţifice şi militare a Statelor Unite ale Americii. Timp de şase decenii, în acest campus liniştit, ascuns între dealurile ce pornesc dinspre San Francisco spre est, în care oamenii de ştiinţă se plimbă pe alei acoperite de frunze sau se reped de la o întâlnire la alta călare pe bicicletă, s‑au realizat progrese uriaşe – cum ar fi descoperirea unei jumătăţi de duzină de elemente din tabelul periodic sau detectarea unei componente de bază a materiei negre.
 
Cea mai importantă pledoarie în favoarea faimei Livermore începe cu proiectarea celui mai avansat focos nuclear din lume – aceasta a fost misiunea laboratorului, atunci când a fost creat în 1952 de Edward Teller, părintele bombei cu hidrogen. Pentru a realiza acest lucru, Livermore se bazează pe maşini de calcul puternice, numite supercomputere, care zumzăie în interiorul unor clădiri top‑secret, foarte bine păzite. SUA au dominat multă vreme acest domeniu. Iată de ce ştirea pe care a primit‑o Bruce Goodwin, şeful programului pentru armament al laboratorului, cu un an în urmă, a fost cu adevărat capitală: chinezii au realizat cel mai puternic supercomputer din lume, o maşină de cinci ori mai puternică decât cel mai mare aparat de la Livermore.
 
Avantaj la serviciu.
 
Pentru cei mai mulţi dintre noi, acest lucru poate să nu însemne mare lucru, poate fi considerat ceva similar cu lansarea de către Apple a unui smartphone mai rapid decât produsele Microsoft.
 
Dar pentru oamenii de ştiinţă, titanii industriei şi liderii lumii, care înţeleg cât este de delicată, în realitate, poziţia de superputere globală a Americii, a fost un nou moment Sputnik (sovieticii au reuşit în 1957 să lanseze primul satelit artificial al Pământului, surprinzându‑i pe americani şi relansând cursa spaţială, parte a Războiului Rece – n.r.). Doar că, de data aceasta, nu era Rusia cea care câştiga la scor o primă partidă spaţială, ci China care prelua conducerea într‑unul dintre domeniile cele mai vitale pentru securitatea naţională. Supercomputerele, ce folosesc mii de procesoare în paralel, nu ajută doar la proiectarea sistemelor de armament, ci şi la realizarea unor modele ale schimbărilor atmosferice, la spargerea unor coduri sau la dezvoltarea unor medicamente ce ne pot schimba viaţa. Pentru că ajunge să facă şi 500.000 de miliarde de calcule pe secundă, unul singur dintre supercomputerele de la Livermore produce atâta căldură, încât, dacă ar cădea sistemul de aer condiţionat, maşina ar începe, în câteva minute, să se topească.
 
La nivel global, procesarea computerizată de înaltă performanţă reprezintă o industrie de 25,6 miliarde de dolari, iar cine deţine prima poziţie în domeniu obţine avantaje economice şi militare uriaşe. Sau, altfel spus, dacă SUA rămân în urmă în sectorul supercomputerelor, ar putea să piardă rapid avantajele actuale în toate ariile ştiinţei, în industrii precum explorarea petrolului şi a gazelor ori cercetare farmaceutică, în domeniul militar şi al securităţii. În cursa pentru dezvoltarea celor mai puternice computere, sunt în joc atât prosperitatea economică, cât şi securitatea naţională a Americii.
 
Acţiune şi reacţiune.
 
Atunci când China a apăsat, toamna trecută, pe butonul de pornire al lui Tianhe-1A (cunoscut şi sub numele de supercomputerul „Calea Lactee"), s‑a plasat în vârful lumii tehnologice cu o demonstraţie uluitoare a proaspetei sale măiestrii inginereşti. Priza chinezilor asupra primei poziţii s‑a dovedit de scurtă durată, pentru că şase luni mai târziu o echipă din Japonia a anunţat că a realizat un supercomputer şi mai mare, care l‑a împins pe Tianhe-1A pe locul doi. Cu toate acestea, chinezii au spus ce au avut de spus, demonstrând lumii întregi că, atunci când vine vorba de a dezvolta dispozitivele cele mai noi, mai mari şi mai rapide, adevărul incomod este că rivalul nr. 1 al Americii, din punct de vedere militar şi politic, aleargă umăr la umăr cu noi într‑un domeniu în care Statele Unite au dominat decenii la rând. Experţii prezic că China va depăşi din nou Japonia, în curând. Deja deţine 74 dintre cele mai mari 500 de supercomputere din lume, faţă de zero cu un deceniu în urmă, direct în urma Statelor Unite, care deţin 263. Iar în timp ce SUA se luptă să finanţeze noi proiecte în domeniu, China pare să aibă la dispoziţie resurse nelimitate pentru a‑şi urmări obiectivele ambiţioase. „Suntem speriaţi", spune Dona Crawford, şefa departamentului de procesare computerizată de la Livermore. „Supercomputerele sunt fundamentale pentru securitatea noastră naţională şi pentru competitivitatea noastră economică. Chiar avem de gând s‑o lăsăm să ne scape? Da, da, suntem speriaţi".
 
Dar nu se dă deoparte. Echipa de la Livermore proiectează acum un nou supercomputer enorm, care va lega la un loc peste un milion de microprocesoare şi va produce o putere de opt ori mai mare decât Tianhe-1A. Construit de IBM sub numele de cod Sequoia, ar trebui să fie finalizat la sfârşitul anului viitor. Costul oficial al proiectului nu a fost dezvăluit, dar cu siguranţă urcă spre multe sute de milioane de dolari, odată ce Livermore contribuie cu 200 de milioane de dolari, iar IBM mai adaugă un număr nedeclarat de milioane. Este un pariu gigantic, riscant, cu atât mai mult în aceste vremuri periculoase din punct de vedere economic.
 
Paşi spre creier.
 
Ascensiunea Chinei în postura de superputere în supercomputere nu ar fi trebuit să fie o surpriză. La Beijing se vorbeşte de acest lucru de 20 de ani. „Doar că nimeni nu i‑a crezut", explică Wu Feng, profesor de informatică la Virginia Tech. „Acum, este ca un tren de marfă. Şi vine atât de repede, încât mulţi oameni sunt îngrijoraţi".
 
Lungul drum până la Tianhe-1A a început în martie 1986, când chinezii au anunţat ceva numit Proiectul 863 (86/3 este traducerea chineză pentru martie 1986) pentru dezvoltarea tehnologiilor avansate. La începutul anilor '90, compania de stat Dawning Information Industry Ltd. a început să producă supercomputere cam rudimentare, semnal care abia dacă a meritat să fie preluat pe radarul cuiva. Dar, în secolul cel nou, China a prins viteză. În 2000 a lansat un centru uriaş pentru supercomputere la Shanghai. Altele au urmat curând la Beijing, Shenzhen şi Tianjin. Un altul nou a apărut anul acesta la Changsha – o construcţie modernă, rotundă, ca o navă spaţială.
 
„Pretutindeni este nevoie de supercomputere", afirmă Sha Chaoqun, directorul general de producţie de la Dawning, care va livra anul acesta aproximativ 1.000 de sisteme de înaltă performanţă pentru guvern şi clienţi corporatişti din China. Majoritatea acestor maşini nu sunt supercomputere pe deplin dezvoltate, dar tot au multă putere. „Centrele chineze de supercomputere sunt acum printre cei mai mari clienţi ai noştri", declară Jim Cashman, CEO al ANSYS, o companie americană ce produce programe informatice de simulare pentru supercomputere, utilizate pentru a proiecta orice, de la motoare de supersonice pentru General Electric la costume de baie Speedo. „Nu cu multă vreme în urmă, nu aş fi menţionat China şi folosirea de supercomputere în aceeaşi frază. Au făcut paşi dramatic de mari".
 
În timp ce Dawning construieşte sisteme complete, alte companii dezvoltă componente pentru supercomputere, în aşa fel încât, în viitor, China nu va mai trebui să se bazeze pe furnizorii americani. Următorul pas: legarea la un loc a tuturor centrelor de procesare computerizată într‑un creier gigantic computerizat. „Aproape că pot garanta că în următorii cinci ani vor reuşi să‑şi conecteze infrastructura cibernetică. Pot crea un supercomputer distribuit de 100 de ori mai rapid decât orice avem noi în Statele Unite", spune Feng de la Virginia Tech.
 
Miliarde de miliarde.
 
Înapoi la Livermore: primele piese ale Sequoia au început să sosească. Într‑o încăpere uriaşă se găsesc 10 supercomputere, inclusiv o maşină IBM pe nume Blue Gene/L, care a fost între 2005 şi 2008 cel mai puternic supercomputer din lume. Sequoia va produce o putere de 40 de ori mai mare, realizând 20 de trilioane de operaţiuni pe secundă (20 de milioane de miliarde – asta înseamnă 20 petaFLOPS în limba inginerilor).
 
Supercomputerul nu este un uriaş monolit, ci mai degrabă un ansamblu format din 96 de etajere, fiecare conţinând 32 de computere subţirele aşezate unele peste celelalte ca nişte cutii de pizza. Conectarea tuturor este partea simplă a problemei. Adevărata provocare este să scrii programele care să poată rula pe toate aceste cipuri simultan. Sequoia va avea 1,6 milioane de microprocesoare. Nimeni nu a scris vreodată software pentru o asemenea platformă.
 
Mai mult decât atât, înainte ca Sequoia să fie asamblat, oamenii de ştiinţă de la Livermore pregătesc deja următorul pas important în supercomputere, ce va fi făcut în deceniul următor: aşa‑numitele computere exa (10 la puterea 18 sau miliarde de miliarde, peta fiind 10 la 15) livrează o putere de 500 de ori mai mare decât Sequoia prin înhămarea la un loc a nici mai mult, nici mai puţin decât un miliard de microprocesoare. Un asemenea computer va avea nevoie de un procesor total nou, care să folosească mult mai puţină energie decât cipurile de astăzi – altfel va suge mai multă electricitate decât un oraş întreg. Chinezii sunt hotărâţi să fie primii care vor construi un computer la scară exa şi au stabilit un plan de lucru pentru a ajunge acolo până în 2020.
 
Suferinţe şi riscuri.
 
Acestea fiind spuse, s‑ar putea ca obiectivul deceniului să fie cea mai mare şi mai complicată problemă informatică din toate timpurile, „o agendă de ino­vaţie mult mai mare decât am văzut vreodată", precizează Dave Turek, vicepreşedinte IBM pentru înaltă per­formanţă şi procesare la scară exa. Întrebat despre com­pe­tiţia cu chinezii, Turek râde. „Dacă vreţi să ştiţi ce planuri au chinezii, ascultaţi‑mă vorbind public şi după o săptămână acesta va fi şi planul chinez".
 
Într‑un anumit fel, SUA arată ca şi cum ar fi subordonatul în cursa mondială pentru putere de calcul. Bugetul Laboratorului Livermore a scăzut în ultimul deceniu, dar în prezent a revenit la nivelul de acum 10 ani, puţin peste 200 de milioane de dolari pe an. Puneţi la socoteală inflaţia, şi oamenii de ştiinţă de la Livermore încearcă în realitate să obţină mai multe rezultate cu mai puţini bani. În acest timp, omologii lor din China par să aibă tot ce îşi doresc. Vara trecută, în timpul unui tur al centrelor de supercomputere chinezeşti, Crawford de la Livermore a fost total demoralizată când a aflat că unul dintre ele avea buget pentru a angaja 40 de savanţi anul acesta. Echipa ei nu are de unde să ia ca să crească. Şi, totuşi, Dona Crawford rămâne optimistă. Spune că Livermore şi IBM au avut o atitudine tipic americană de asumare a riscurilor atunci când au realizat proiectul radical numit Blue Gene/L, iar acum „sperăm să fim capabili să creăm din nou acelaşi gen de produs".
 
Bruce Goodwin, şeful armelor de la Livermore, o spune mai direct: „Dacă nu câştigăm această cursă, am încurcat‑o. O să suferim îngrozitor". 
 
vocea basarabiei