Kvantarvutite energiaeelis – suure jõudlusega andmetöötluse uudiste analüüs | HPC sees

Autor Yuval Boger, turundusjuht Quera Computing Inc.

Kuigi kvantarvutid suudavad lõppkokkuvõttes lahendada probleeme, mida ükski klassikaline superarvuti ei suuda, mis juhtub siis, kui kvantsüsteemid vastavad klassikalisele jõudlusele teatud probleemide puhul? Mis on siis kvantväärtus?

Üks kaalukas vastus: energiatõhusus.

Põhineb andmetel Top500 maailma võimsaimate superarvutite loend, allpool on energiatarbimine kilovattides. 1 järjestatud süsteem iga viimase 20 aasta kohta:

Tabel ja graafik näitavad energiatarbimise tõusutendentsi, kusjuures mõned süsteemid lähenevad peaaegu 30 megavatile. Lisaks nende arvutuslike behemotide tarbitavale võimsusele toodavad nad ka märkimisväärset soojust, mis nõuab jahutamiseks lisaenergiat, mis suurendab üldist energiajalajälge.

USA energiainfo administratsiooni andmetel oli 2023. aasta veebruari keskmine elektrikulu äriklientidele 12.77 senti kilovatt-tunni kohta. Aastase elektrikulu arvutamiseks peame esmalt teisendama Frontier superarvuti energiatarbimise kilovattidest (KW) kilovatt-tundideks (kWh) ja seejärel korrutama kuluga kWh kohta:

• Energiatarbimise teisendamine kWh-ks aastas: 21,100 24 KW * 365 tundi päevas * 184,716,000 päeva aastas = XNUMX XNUMX XNUMX kWh aastas

• Kulude arvutamine: 184,716,000 0.1277 XNUMX kWh/aastas * XNUMX $/kWh = ligikaudu $ 23,589,392.20 aastas

Seevastu teame avalikult ligipääsetavat enam kui 250 kubitiga kvantarvutit, mis tarbib alla 10 kW, mis on vähem kui 0.05 protsenti Frontieri tarbimisest. Kvantsüsteemi energiakasutus ei skaleeru otseselt kubitide arvuga, kuid isegi kui me hüpoteetiliselt projitseerime 10,000 100 kubitiga kvantarvuti, eeldame, et see vajaks ainult XNUMX KW. See oleks ikkagi vähem kui pool protsenti Frontieri energiatarbimisest.

Kui see kvantarvuti suudaks täita vaid 5 protsenti Frontieri ülesannetest, võib see kaasa tuua üle 1 miljoni dollari aastase säästu ja energiatarbimise vähenemise ligi 10 gigavatt-tunni võrra aastas.

Bob Sorensen, Hyperion Researchi uurimisosakonna vanem asepresident, märkis selle kohta a hiljutine sündmus. „Mitu HPC keskust on huvitatud potentsiaalsest energiasäästmisest? Vastus on lihtne. Kõik need," ütles ta. "Niikaua kui kvantarvutus suudab jääda sellesse kilovativahemikku ja jääda kolm või neli suurusjärku alla [klassikalistest HPC-dest], on siinsed võimsuse-lahenduse võimalused minu meelest selle tehnoloogia potentsiaali osas täiesti hindamata."

Me kuuleme sageli "kvantieelist", kui kvantarvutid edestavad oma klassikalisi kolleege ja lahendavad varem lahendamatuid probleeme. Kuigi see on oluline ja üllas eesmärk, võiks lähiajal paremini saavutatav eesmärk olla jõudluse pariteet murdosa energiatarbimisest. See sarnaneb üleminekuga bensiinimootoriga autodelt elektrisõidukitele (EV), mille eesmärk ei ole tingimata ületada traditsioonilisi autosid, vaid pakkuda võrreldavat sõidukogemust, vähendades samal ajal oluliselt keskkonnamõju.

Valitsustel ja reguleerivatel asutustel võiks olla oluline roll, et julgustada ettevõtteid oma jätkusuutlikkuse programmide raames kasutusele võtma kvantarvuteid. Nad võivad näiteks luua poliitikaid, mis ergutavad energiatõhusate tehnoloogiate kasutamist, näiteks pakkudes maksusoodustusi või toetusi ettevõtetele, kes investeerivad kvantarvutusse. Valitsused saavad rahastada ka kvantandmetöötluse alast uurimis- ja arendustegevust, aidates tehnoloogiat edasi arendada ja muuta see ettevõtetele kättesaadavamaks, vähendades energiatarbimist.

Kvantarvutid võivad tuua sisse mitte ainult arvutuslike probleemide lahendamise uue ajastu, vaid ka säästvama ja energiasäästlikuma lähenemisviisi suure jõudlusega andmetöötlusele, kasutades nende tohutut arvutusvõimsust keskkonnasõbralikul viisil. Quantum tõotab tulevikku, kus suurenenud arvutusvõimsus ei toimu meie planeedi ressursside arvelt. See on kvantandmetöötluse tõeline jõud – võimsus, mis ületab kubitid ja algoritmid, hõlmates jätkusuutlikkust ja energiatõhusust.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Autod/elektrisõidukid, Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• BlockOffsets. Keskkonnakompensatsiooni omandi ajakohastamine. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://insidehpc.com/2023/06/the-energy-advantage-of-quantum-computers/