Superkomputer, AI, dan kembaran digital: panduan lengkap dalam bahasa Spanyol

Informatec Digital » Sumber daya » Superkomputer, AI, dan kembaran digital: panduan lengkap dalam bahasa Spanyol

La superkomputer dan kecerdasan buatan Keduanya telah menjadi pasangan yang sedang tren dalam teknologi masa kini. Kita tidak lagi hanya berbicara tentang pusat data besar yang tersembunyi di bunker ilmiah, tetapi tentang mesin yang mampu menciptakan kembaran digital planet ini, kembaran digital hati manusia atau seluruh kota, dan bahkan superkomputer desktop yang (kurang lebih) muat di bawah meja kantor.

Pada saat yang sama, kita sedang mengalami perubahan fase dalam AI: dari ledakan pelatihan model raksasa kita telah sampai pada obsesi terhadap kesimpulanArtinya, dengan menggunakan model-model tersebut secara maksimal setiap hari. Produsen perangkat keras, pusat penelitian, dan universitas kini bersaing untuk menawarkan segala hal dari pusat superkomputer seperti Pusat Superkomputer Barcelona (BSC) atau LUMI Eropa, untuk server ringkas dan PC siap AI yang menghadirkan semacam "superkomputer mini" ke meja kerja.

Sebenarnya apa itu superkomputer dan bagaimana kekuatan komputasinya diukur?

Ketika kita berbicara tentang superkomputer, kita tidak merujuk pada PC yang dimodifikasi, tetapi pada... kumpulan ribuan komputer yang bekerja secara terkoordinasi seolah-olah mereka adalah satu mesin tunggal. Setiap komputer ini adalah sebuah node, dengan CPU, GPU, RAM, dan penyimpanan masing-masing, yang dihubungkan oleh jaringan interkoneksi ultra cepat yang meminimalkan latensi, musuh besar kinerja.

Kekuatan mesin-mesin ini dinyatakan dalam FLOPS (operasi titik mengambang per detik)Di rumah, komputer yang canggih dapat beroperasi dalam kisaran teraFLOPS (TFLOPS). Dalam superkomputer, kita bermain di liga yang berbeda: sudah biasa untuk membicarakan tentang petaFLOPS (10¹⁵ operasi per detik) dan, dalam sistem yang paling canggih, dari gagal total (10¹⁸Frontier, di Amerika Serikat, adalah perusahaan pertama yang secara resmi menembus batas exascale.

Sebagai gambaran, sebuah superkomputer modern dapat melakukan dalam satu jam apa yang dibutuhkan oleh komputer rumahan. tahun untuk menghitungKekuatan komputasi yang luar biasa inilah yang memungkinkan kita untuk mensimulasikan segala hal, mulai dari badai hingga dinamika protein, atau untuk melatih model AI dengan miliaran parameter.

Seperti apa bentuk fisik superkomputer dan mengapa mereka membutuhkan pendinginan yang begitu besar?

Secara visual, superkomputer sama sekali tidak mirip dengan PC desktop biasa. Biasanya lebih menyerupai sebuah ruangan penuh lemari logammasing-masing dengan ratusan atau ribuan prosesor, GPU, dan disk. Daya yang dihasilkan sangat besar sehingga konsumsi energi dapat mencapai beberapa megawattDan sebagian besar konsumsi tersebut digunakan sebagai panas.

Itulah mengapa sistem-sistem ini dibutuhkan. ruangan khusus dengan pendinginan ekstremPengendalian iklim industri, lorong panas dan dingin, pendinginan cairan langsung ke chip, dan bahkan solusi kreatif untuk memanfaatkan panas tersebut. Di Swiss, misalnya, mereka menggunakan kembali panas dari superkomputer untuk pemanasan gedung universitasMengubah masalah menjadi keuntungan.

Dalam beberapa kasus, digunakan sistem keamanan dan perlindungan yang sangat canggih, seperti: guci kaca dengan sistem pemadam kebakaran khusus yang menggunakan air berukuran mikro yang mampu memadamkan api tanpa merusak elektronik. Ini adalah contoh dari MareNostrum asli di Barcelona, ​​​​yang dipasang di dalam kapel Universitas Politeknik Catalonia: mungkin salah satu yang terbaik. superkomputer dengan lokasi paling tidak biasa di dunia.

Revolusi kembaran digital: dari Bumi ke hati manusia

Kombinasi superkomputer dan AI memicu konsep kunci: kembar digitalIni bukan sekadar model virtual sederhana, melainkan replika dinamis yang mengintegrasikan data nyata dalam waktu hampir nyata untuk mensimulasikan, mengantisipasi, dan mengoptimalkan apa yang terjadi di dunia fisik.

Di Eropa, Komisi Eropa mempromosikan program tersebut. Destinasi Bumi (DestinE)yang tujuannya adalah untuk mengembangkan kembaran digital Bumi yang sangat akurat dalam beberapa tahun. Berkat superkomputer seperti KAMARSebagai yang paling andal di Uni Eropa, sistem ini memungkinkan untuk melakukan simulasi iklim resolusi sangat tinggi dan jangka panjang, yang menggabungkan atmosfer, lautan, dan permukaan daratan dengan tingkat detail yang hingga baru-baru ini hanya dimungkinkan dengan model cuaca jangka pendek.

Menurut Utz-Uwe Haus, kepala Laboratorium Riset HPE HPC/AI EMEA, kemampuan ini memungkinkan lebih memahami fenomena ekstrem untuk manajemen bencana, mempelajari skenario perubahan iklim, atau menilai dampak gletser, es laut, vegetasi, dan aerosol terhadap iklim global. Tetapi ini juga memungkinkan sesuatu yang sangat praktis: memprediksi efek lokal dengan ketelitian yang sangat tinggi, seperti curah hujan rata-rata, kekeringan, atau banjir pada skala regional atau kota.

Hal ini memiliki konsekuensi langsung terhadap perencanaan pertanian (tanaman apa yang layak ditanam di suatu daerah dan dengan risiko apa), dalam investasi di energi terbarukan (memprediksi jam sinar matahari dan angin selama beberapa dekade) atau dalam desain infrastruktur. Ini adalah contoh nyata bagaimana superkomputer berhenti menjadi sesuatu yang abstrak dan mulai memengaruhi keputusan ekonomi yang sangat konkret.

Kembaran digital di kota, sungai, dan pelabuhan

Kembaran digital tidak hanya terbatas pada iklim global. Wilayah metropolitan Barcelona Sistem ini memiliki kembaran digital dari 164 kotamadya yang memungkinkan simulasi skenario perkotaan, ekonomi, mobilitas, perumahan, dan pengetahuan untuk beberapa dekade mendatang. Kebijakan dan rencana dapat diuji pada replika virtual ini sebelum mengambil keputusan di dunia nyata.

Di sektor pelabuhan dan sungai, Pelabuhan Sevilla Guadaltwin, kembaran digital dari Eurovia Guadalquivir, sedang dikembangkan sebagai bagian dari rencana digitalisasinya. Sistem ini mengintegrasikan AI dan pembelajaran mesin untuk Meningkatkan prediksi dan pengambilan keputusan tentang lalu lintas sungai, manajemen kedalaman air, pasang surut, infrastruktur, dan keselamatan.

Bahkan di bidang yang tampaknya berbeda, seperti fisika energi tinggi dan mode, kembaran digital mulai memasuki pasar. CERN Dia meneliti cara menggunakan model-model ini dalam eksperimennya di bidang fisika partikel, robotika, dan sistem pendingin, dan secara paralel, perusahaan seperti H&M telah menciptakan replika digital dari model manusia untuk kampanye periklanan, memicu perdebatan tentang hak citra dan masa depan karya kreatif.

Tubuh manusia sebagai kembaran digital hebat berikutnya

Salah satu tantangan paling ambisius terletak di bidang kesehatan. Tim seperti tim dari Steven Niederer Di Imperial College London, para peneliti sedang mengerjakan kembaran digital dari masing-masing jantung, dengan bentuk, ukuran, dan fungsi spesifiknya. Model-model ini memungkinkan mereka untuk mensimulasikan operasi dan perawatan tanpa risiko bagi pasien, dan sudah digunakan dalam uji klinis serta dalam perencanaan intervensi.

Peneliti seperti Andreu Climent dan María de la Salud Guillem, dari Universitas Politeknik Valencia, percaya bahwa hal ini kembaran jantung digital Mereka akan menjadi kunci dalam menangani aritmia kompleks, menentukan siapa yang mendapat manfaat dari defibrillator implan, atau mengantisipasi risiko kematian mendadak. Dan tujuan jangka panjangnya bahkan lebih ambisius: untuk membangun sebuah kembaran digital lengkap dari tubuh manusia yang memungkinkan pengujian terapi, penyesuaian dosis obat, dan personalisasi pengobatan secara maksimal.

AI, superkomputer, dan pergeseran dari pelatihan ke inferensi

Selama bertahun-tahun, sebagian besar investasi AI telah diarahkan untuk melatih model yang semakin besar, terutama dalam AI generatif. Saat ini, fokusnya jelas bergeser ke arah... kesimpulan: untuk menggunakan model-model tersebut dalam skala besar di produksi, secara berkelanjutan dan dengan biaya per operasi yang lebih rendah.

Dalam CES 2026 Perubahan ini telah terlihat jelas. Produsen seperti Lenovo telah memperkenalkan server yang dirancang khusus untuk inferensi, seperti... ThinkSystem SR675i, SR650i dan ThinkEdge SE455i, siap menjalankan model AI di dekat tempat data dihasilkan, di tempat yang disebut tepi.

Origin PC, yang kini terintegrasi ke dalam ekosistem Corsair, telah menunjukkan Kit Pengembang AI Edge Kelas SSebuah platform ringkas dan siap pakai untuk mengembangkan AI di tepi jaringan. Idenya adalah bahwa tim pengembangan atau penelitian kecil dapat Uji dan terapkan AI tanpa selalu bergantung pada cloud. atau dari pusat data eksternal yang sangat besar.

Sebagian besar produsen PC yang hadir di CES mengikuti jalur yang sama: Acer dengan mini-station RA100 AI dan desktop Veriton terbarunya; LG GRAM dengan kemampuan AI ganda (lokal + cloud); Asus dengan baterai Vivobook baru dan perangkat konvertibel. ProArt PX13 Ditujukan untuk para kreator yang bekerja dengan AI; Dell memperbarui jajaran produknya. XPS untuk beban kerja AI; dan HP memperbarui EliteBook, EliteBoard, Omnibook, dan OmniStudio, semuanya dengan Akselerasi AI dan kekuatan data.

Komputasi super yang dapat diakses di desktop: "superkomputer desktop"

Salah satu gerakan yang sangat menarik adalah gerakan yang superkomputasi lokaldengan mesin-mesin yang, meskipun tidak sebesar pusat nasional, menawarkan kapasitas luar biasa dalam format desktop. Di CES 2026, Gigabyte (melalui anak perusahaannya Giga Computing) mempresentasikan Gigabyte W775-V10sebuah “superkomputer desktop” sejati.

Tim ini mengintegrasikan NVIDIA AI stack dan akselerator NVIDIA GB300 Grace Blackwell Ultra Desktop...di antara komponen-komponen unggulan lainnya. Tujuannya adalah untuk memungkinkan kelompok kerja yang berfokus pada AI untuk... Melatih dan menyimpulkan model kompleks tanpa bergantung pada komputasi awan. juga bukan dari pusat data eksternal, sehingga tetap mempertahankan kendali penuh atas data dan lingkungan eksekusi.

Bersamaan dengan itu, CES juga berperan untuk menyegarkan ekosistem komponen: CPU baru. intel core ultra, baru AMD Ryzen, chipnya Snapdragon X2 Plus SSD BG7 dari Qualcomm, memori DDR5 canggih dari Kioxia, dan motherboard MSI yang diperbarui semuanya dirancang untuk mendukung beban kerja yang intensif data dan intensif AI.

Di arena periferal, merek-merek seperti Corsair memamerkan mouse dan keyboard kelas atas terbaru mereka, sementara Anker, eufy, dan soundcore fokus pada perangkat yang terhubung. Bahkan beberapa gadget unik pun muncul, seperti... Plaud Notepin S, sebuah perangkat kecil untuk mencatat menggunakan AI.

Untuk apa saja superkomputer digunakan saat ini: dari COVID hingga kualitas udara.

Superkomputer hampir selalu digunakan untuk penelitian lanjutan di bidang-bidang di mana PC biasa akan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk melakukan perhitungan. Di antara penggunaan klasiknya adalah untuk... meteorologi dan iklimSimulasi gempa bumi, penelitian di bidang astrofisika, geofisika, biologi, kedokteran, desain obat, atau teknik kedirgantaraan.

Selama Pandemi covid-19Beberapa superkomputer digunakan untuk mensimulasikan perilaku protein virus, menguji kombinasi molekul, dan mempercepat pencarian obat. Simulasi besar-besaran ini memungkinkan para peneliti untuk mengesampingkan pendekatan yang tidak menjanjikan dan memfokuskan upaya mereka pada senyawa dengan probabilitas keberhasilan tertinggi.

Pusat-pusat seperti Pusat Supercomputing Barcelona Mereka telah menunjukkan contoh yang sangat konkret: dengan menggunakan data sensor dan model dinamika fluida, mereka melatih jaringan saraf untuk insinerator kontrol dan meningkatkan efisiensi bahan bakar dengan mengurangi emisi; atau untuk memprediksi kualitas udara di kota-kota besar dengan akurasi yang luar biasa, berdasarkan data historis selama bertahun-tahun.

Contoh mencolok lainnya adalah Lipatan AlfaSistem DeepMind untuk memprediksi pelipatan protein dari urutan asam aminonya. Masalah ini, yang dianggap setara dengan Hadiah Nobel, telah mendapat manfaat dari kombinasi yang luar biasa dari... AI, Big Data, dan SuperkomputerDampak pada bidang biomedis dan desain obat terbukti sangat besar, hingga puluhan ribu peneliti di seluruh dunia sudah menggunakan hasilnya setiap hari.

Penggunaan umum superkomputer

• Prakiraan cuaca dan iklim dalam jangka menengah dan panjang.
• Simulasi gempa bumi, tsunami, dan bencana alam. untuk mengurangi kerusakan.
• Desain dan pengujian pesawat terbang, kendaraan, dan roket. menggunakan model aerodinamis.
• Penemuan dan desain obat dan studi interaksi molekuler.
• Astrofisika dan kosmologiPembentukan galaksi, bintang, dan lubang hitam.
• Kualitas udara dan komposisi atmosfer di berbagai wilayah dan kota.
• Big Data dan simulasi sosial: evolusi budaya, pergerakan penduduk, kota pintar.
• Keamanan dan pertahananMulai dari simulasi senjata nuklir hingga kembaran digital radar dan sistem kompleks.

Di manakah superkomputer besar itu berada dan apa peran Spanyol?

Daftar Top500 Lembaga ini menyusun dan memberi peringkat 500 superkomputer paling kuat di dunia dua kali setahun, sebuah daftar yang telah dipegangnya sejak tahun 1993. Meskipun Tiongkok memimpin dalam jumlah sistem dalam daftar tersebut, Amerika Serikat tetap mempertahankan keunggulannya dalam daya tambahan totalkhususnya dengan mesin seperti Frontier.

Di antara raksasa-raksasa saat ini kita menemukan fugaku di Jepang, yang memimpin selama bertahun-tahun; Puncak y Gergaji di Amerika Serikat; atau Sunway TaihuLight y Tianhe-2A di Tiongkok, yang pernah juga menduduki peringkat pertama. Italia menjadi tuan rumah sistem seperti HPC5 o Marconi-100dan Swiss memiliki piz daint, seorang tokoh protagonis yang sudah lama dikenal di Eropa.

Di Spanyol, tolok ukurnya adalah MareNostrum dari Pusat Komputasi Super Barcelona. Sejak versi pertamanya pada tahun 2004, dengan sekitar 42,4 teraFLOPS, ia telah ditingkatkan hingga MareNostrum 4 saat ini, dengan sekitar 13,7 petaFLOPSGenerasi berikutnya, MareNostrum 5, akan mewakili lompatan beberapa kali lipat dalam hal daya dan konsumsi energi, dan merupakan bagian dari strategi Eropa untuk melengkapi dirinya dengan infrastruktur exascale.

Jaringan yang sangat relevan adalah Jaringan Superkomputer Spanyol (RES)Jaringan ini menyatukan pusat-pusat dan mesin-mesin yang tersebar di berbagai komunitas otonom, sehingga mampu melayani para peneliti di seluruh negeri. Lebih lanjut, Jaringan Komputasi Super Ibero-Amerikayang menghubungkan sumber daya dari negara-negara seperti Meksiko dan mitra Amerika Latin lainnya untuk proyek bersama.

Di tingkat regional, fasilitas seperti Superkomputer Picasso dari Universitas Malaga, dengan sekitar 40.000 inti komputasi dan 180 TB RAM. Picasso melayani baik peneliti dari universitas itu sendiri maupun pengguna Andalusia melalui Platform Bioinformatika Andalusia dan ilmuwan dari seluruh Spanyol melalui RES.

Semua sistem ini hampir selalu bekerja dengan Linux atau turunannya, karena sifat sumber terbuka, stabilitas, dan konsumsi sumber daya yang rendah dibandingkan dengan sistem operasi komersial lainnya. Di atas fondasi ini, telah dibangun ekosistem perangkat ilmiah, lingkungan pemrograman, dan pustaka AI, yang telah dikhususkan dan disempurnakan selama bertahun-tahun.

Pusat referensi: Pusat Komputasi Super Barcelona dan persaingan Eropa untuk perangkat kerasnya sendiri.

El Pusat Superkomputer Barcelona (BSC) adalah salah satu pemain utama Eropa dalam penelitian superkomputer dan arsitektur komputer. Dipimpin selama beberapa dekade oleh Mateo Valero, BSC telah berkembang dari mengelola satu superkomputer menjadi pusat dengan lebih dari seribu orang dari lebih dari 50 negara, yang terorganisasi ke dalam departemen-departemen Ilmu Komputer, Ilmu Hayati, Ilmu Bumi, dan Aplikasi Sosial.

Salah satu ciri khas BSC adalah bahwa BSC tidak hanya terbatas pada pengoperasian mesin, tetapi juga mengembangkan perangkat lunak, algoritma, dan bahkan prosesor yang bersifat hak milikDia telah terlibat dalam proyek-proyek Eropa selama bertahun-tahun, seperti EuroHPC dan dalam inisiatif seperti European Processor Initiative (EPI) atau chip Eropa yang berbasis pada arsitektur terbuka seperti RISC-Vdengan tujuan mengurangi ketergantungan Eropa pada produsen Amerika dan Asia.

Dalam kerja sama dengan mitra lainnya, BSC telah mempromosikan prototipe prosesor vektorPlatform berbasis ARM dan RISC-V, dan seluruh keluarga desain dengan nama-nama seperti Kura-kura, Kadal, atau Bunglonyang semakin kompleks dari generasi ke generasi. Idenya adalah untuk menciptakan, dalam jangka menengah, chip yang mampu memberi daya pada Superkomputer “MareNostrum 6”. dengan teknologi komputasi kritis yang dikembangkan di Eropa.

Upaya ini dibingkai dalam realitas yang tidak menyenangkan: Eropa dulunya merancang sebagian arsitektur ARM, tetapi penjualan ARM ke perusahaan non-Eropa dan kurangnya pabrik semikonduktor besar milik sendiri telah membuat benua itu berada dalam situasi yang sulit. posisi yang sulitDihadapkan dengan langkah-langkah seperti jaminan produksi canggih TSMC di Arizona oleh Amerika Serikat, atau pabrik-pabrik chip yang ditarik oleh Jerman dan Prancis dengan subsidi publik yang besar, Spanyol menghadapi tantangan untuk menggabungkan ekosistem desain, manufaktur, dan industri dengan sumber daya yang relatif lebih sedikit.

Dalam konteks ini, strategi Spanyol mencakup konsolidasi pusat-pusat seperti BSC, mempromosikan jaringan seperti RES, mendukung proyek-proyek chip terbuka, dan membentuk profil yang sangat langka di bidang arsitektur komputer dan AI. Bukan suatu kebetulan bahwa, seperti yang diakui oleh para direktur pusat itu sendiri, para pemegang gelar PhD yang berspesialisasi di bidang ini menerima tawaran dari industri swasta dengan gaji yang sulit ditandingi dari dunia akademis, yang mempersulit retensi talenta.

Sementara itu, universitas Spanyol lainnya Mereka memperkuat infrastruktur mereka, seperti yang ditunjukkan oleh proyek Picasso di Málaga atau node energi terbarukan yang tersebar di seluruh negeri. Dalam banyak kasus, sistem ini melayani baik fisika partikel seperti studi perubahan iklim, teknik, bioinformatika, atau proyek kota pintar, yang menunjukkan bahwa superkomputer bukan lagi kemewahan yang hanya diperuntukkan bagi beberapa laboratorium.

Jika dilihat secara keseluruhan, cukup jelas bahwa superkomputer telah berkembang dari sekadar keingintahuan di laboratorium menjadi sebuah infrastruktur penting untuk iklim, kesehatan, keamanan, ekonomi, dan bahkan untuk bagaimana kita merancang kota, kendaraan, atau obat-obatan. Pada saat yang sama, lompatan AI dari laboratorium ke produksi dan munculnya kembaran digital membawa sebagian kekuatan ini ke server khusus dan bahkan ke desktop para insinyur dan ilmuwan, membuka skenario di mana, jauh dari menghilang, superkomputasi semakin terintegrasi ke dalam kehidupan sehari-hari kita, meskipun kita sering tidak menyadarinya.