V japonském Fujitsu vyrobili unikátní čip. Vychází z principu kvantových počítačů a má ohromující výpočetní výkon. Nevyžaduje však takové extrémní podmínky provozu a složitou výrobu jako právě kvantové počítače. .
Fujitsu už si dlouho vyrábí vlastní procesory, se kterými dokonce v jednu chvíli vládlo žebříčku nejvýkonnějších superpočítačů na světě. Ale působí i v jiných oblastech z oblasti cloudu, zpracování dat a chytrých systémů všeho druhu. Na právě skončené mnichovské konferenci zástupci firmy nastínili, jaké blížící se revoluce očekávají v segmentech jako je zdravotnictví, logistika, finančnictví, vzdělávání nebo výroby. Hlavní hvězdou byl ale nový procesor.
Kvanta bez extrémů
Na světě je zatím v prodeji jen jeden kvantový počítač, tedy spíše kvantový akcelerátor s velmi omezeným použitím – D-Wave 2000Q. Ten je v rámci vybraných optimalizačních algoritmů až 10 000× výkonnější než běžné procesory či grafiky. Jedná se o obrovský stroj, který vyžaduje chlazení generující teploty blízké absolutní nule a extrémní stínění, aby docházelo k co nejmenšímu vlivu okolního elektromagnetického záření.
Univerzální kvantový počítač je podle Fujitsu ještě stále daleko a i ten bude vyžadovat podobné prostředí. Pracuje na něm řada velkých technologických firem jako Microsoft, IBM nebo třeba Google. Fujitsu se ale rozhodlo jít trochu jinou cestou.
D-Wave 2000Q: nový model kvantového počítače je až tisíckrát výkonnější než předchozí generace
Současné problémy a rozmach umělé inteligence potřebuje rychlý hardware už dnes. Fujitsu se proto pustilo do vývoje speciální architektury čipu, který tak trochu simuluje kvantovou mechaniku, protože pomocí softwaru na klasickém čipu by to bylo příliš pomalé (a nepoužitelné).
Kvantové čipy dokáží v jedinou chvíli projít paralelně všechny možné kombinace, což je opak současných a běžných čipů. Tento princip je důležitý při zpracování optimálních řešení například u problému s obchodním cestujícím (najít nejkratší, nejrychlejší cestu a podobně), ale dotýká se i oblasti finančnictví, chemie, umělé inteligence, vývoje léků, vývoje materiálů a podobně.
Až 17 000× rychlejší než běžný procesor
Současný prototyp čipu od Fujitsu s označením DAU – Digital Annealing Unit, který je postavený na FPGA a rychlé komunikaci uvnitř čipu, řeší právě tyto optimalizační algoritmy neuvěřitelnou rychlostí. Podle testů je ve specifické úloze až 17 000× rychlejší než běžný procesor.
Technický šéf Fujitsu popsal i jeden příklad, kdy si vědci tento čip zkoušeli na reálném výzkumu a výpočtu, který by standardně trval i několik týdnů. Čas zpracování se podařilo dostat na řády minut. A to umožní opravdu nové věci, protože pokud budou mít vědci výsledky i u takto složitých úloh takřka v reálném čase, neuvěřitelně to zrychlí vývoj všeho.
IBM provedlo rekordně složitou chemickou simulaci na kvantovém počítači
Řádově tak dosahuje podobných výsledků, jako zmíněný kvantový akcelerátor od D-Wave. V tomto případě jde ale o běžný čip, který nevyžaduje žádné speciální chlazení ani stínění.
Současný prototyp zvládne kombinace reprezentované maximálně 1 024 bity, na příští rok už je v plánu dosáhnutí mnohem vyšší úrovně v podobě 100 tisíc bitů až milion bitů.
Spolupráce s 1QBit
Protože vývoj a programování pro nový čip vyžaduje i nové přístupy, spojilo se Fujitsu se špičkou v oboru nástrojů pro kvantové počítače – 1QBit, která tak bude poskytovat balík softwaru běžící nad hardwarovým DAU čipem.
Díky tomu budou moci vývojáři a laboratoře po celém světě snadno využít výkonu nového procesoru, aniž by museli složitě řešit jeho novou architekturu.
IBM slaví průlom s kvantovými výpočty. Podařilo se mu něco, co vůbec nemělo být možné
Zatím se nepředpokládá, že bude procesor samostatně v prodeji nebo bude dodáván pro datacentra. Fujitsu bude v tomto případě výkon čipu pronajímat v cloudu v rámci své platformy K5 Zinrai.
Je otázkou, jestli je to trend nebo se to změní, ale jak můžeme vidět například i u Googlu, ten si rovněž vyvíjí vlastní specializované čipy, jejichž výkon posléze pronajímá. Samotný procesor však nelze koupit. Pro danou firmu je to pochopitelně výhodné a použitelné pouze tehdy, pokud má opravdu něco speciálního, co nemá konkurenci.
Představení pro veřejnost je v plánu přibližně v polovině roku 2018.
Velké změny s potřebou výkonu v cloudu
O využití nového procesoru a cloudového výkonu nebude nouze. V obecnější části konference byla nastíněna očekávaná nedaleká budoucnost v několika oblastech. Všude nás podle všeho čeká digitalizace a pomoc umělé inteligence.
Jedním z příkladů, který se dotkne většiny lidí, je zdravotnictví. Zde se očekává postupná elektronizace, s čímž souvisí i elektronický předpis. Informace by měly být lékařům okamžitě k dispozici odkudkoli a i s případnou analytikou pomocí umělé inteligence v cloudu. Ta bude umět odhalovat skrytá onemocnění a rizika.
Samozřejmostí by mělo být automatické přepisování hlasu na text, stejně tak elektronické platební systémy. Z pohledu B2B pak Fujitsu upozornilo i na novinky v oblasti řízení a správy dat.
Druhou velkou oblastí je logistika. Zde Fujitsu upozornilo hlavně na bezpečnost a analytiku provozu, což může ve výsledku přinést snížení nákladů. S tím souvisí i pokročilé novinky z oblasti databází a správy dat. Analytika v reálném čase nad velkým množství dat je kritická i pro segment finančnictví.
Vzdělávání jde podobně jako pracovní prostředí směrem k mnohem větší spolupráci týmu, použití digitálních interaktivních nástrojů a možnosti propojení s experty v oboru odkudkoli a kdekoli.
Mezi významnější novinky v oblasti výroby je příchod rozšířené reality, která může pomoci zlepšit jak vývoj, tak i zrychlit výrobu, protože zaměstnanci mohou neustále vidět konkrétní informace v reálném čase k daném stroji, předmětu a podobně.
Cestu redaktora na mnichovskou konferenci hradila společnost Fujitsu.
