論文の概要: Opportunities and Challenges for Next Generation Computing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.00023v1
• Date: Fri, 31 Jul 2020 18:16:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 12:22:15.563827
• Title: Opportunities and Challenges for Next Generation Computing
• Title（参考訳）: 次世代コンピューティングの可能性と課題
• Authors: Gregory D. Hager, Mark D. Hill, and Katherine Yelick
• Abstract要約: ムーアの法則はムーアの法則と呼ばれる1チップあたりのトランジスタを2倍にした。 Denson Scalingは、これらのパフォーマンスの倍増を、ほぼ一定のパワーで可能にしていますが、見てほしいのは、両方のトレンドが課題に直面しています。 同様の性能のコンピュータがポケットに収まり、10ワット未満の電力を消費する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.353310611407627
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Computing has dramatically changed nearly every aspect of our lives, from business and agriculture to communication and entertainment. As a nation, we rely on computing in the design of systems for energy, transportation and defense; and computing fuels scientific discoveries that will improve our fundamental understanding of the world and help develop solutions to major challenges in health and the environment. Computing has changed our world, in part, because our innovations can run on computers whose performance and cost-performance has improved a million-fold over the last few decades. A driving force behind this has been a repeated doubling of the transistors per chip, dubbed Moore's Law. A concomitant enabler has been Dennard Scaling that has permitted these performance doublings at roughly constant power, but, as we will see, both trends face challenges. Consider for a moment the impact of these two trends over the past 30 years. A 1980's supercomputer (e.g. a Cray 2) was rated at nearly 2 Gflops and consumed nearly 200 KW of power. At the time, it was used for high performance and national-scale applications ranging from weather forecasting to nuclear weapons research. A computer of similar performance now fits in our pocket and consumes less than 10 watts. What would be the implications of a similar computing/power reduction over the next 30 years - that is, taking a petaflop-scale machine (e.g. the Cray XK7 which requires about 500 KW for 1 Pflop (=1015 operations/sec) performance) and repeating that process? What is possible with such a computer in your pocket? How would it change the landscape of high capacity computing? In the remainder of this paper, we articulate some opportunities and challenges for dramatic performance improvements of both personal to national scale computing, and discuss some "out of the box" possibilities for achieving computing at this scale.
• Abstract（参考訳）: コンピューティングは、ビジネスや農業からコミュニケーション、エンターテイメントに至るまで、私たちの生活のほぼすべての側面を劇的に変えました。 国家としては、エネルギー、輸送、防衛のためのシステム設計におけるコンピューティングに依存しており、コンピューティングは世界の根本的な理解を改善し、健康と環境における大きな課題に対するソリューションの開発を支援する科学的発見を促進する。 なぜなら、私たちのイノベーションは、過去数十年で性能とコストパフォーマンスが100万倍に向上したコンピュータ上で実行することができるからです。 この背景にある推進力はムーアの法則と呼ばれるチップ毎のトランジスタの倍増を繰り返している。 デナード・スケーリング(Dennard Scaling)は、これらのパフォーマンスの倍増をほぼ一定のパワーで実現したイネーブルだが、いずれのトレンドも課題に直面している。 過去30年間のこの2つのトレンドの影響について考えてみましょう。 1980年代のスーパーコンピュータ(例えばCray 2)は2Gflops近くで評価され、200KW近い電力を消費した。 当時、気象予報から核兵器研究まで、高性能で全国規模の用途に使われていた。 同じような性能のコンピュータがポケットに収まり、消費電力は10ワット以下になった。 つまり、ペタフロロップスケールのマシン(例えば1Pflop(=1015オペレーション/秒)のパフォーマンスに約500KWを必要とするCray XK7)を取り込み、そのプロセスを繰り返すことになる。 そんなコンピューターをポケットに入れたら何ができますか。 高容量コンピューティングの状況をどのように変えるのか? 本稿では,パーソナル・スケール・コンピューティングと国家規模コンピューティングの双方において,劇的なパフォーマンス向上の機会と課題を明らかにし,この規模のコンピューティングを実現する上での「アウト・オブ・ザ・ボックス」の可能性について論じる。

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