computación a escala Zetta

La computación a escala Zetta se refiere a sistemas informáticos capaces de calcular al menos "10 ²¹ operaciones de doble precisión IEEE 754 (64 bits) (multiplicaciones y/o sumas) por segundo ( zetta FLOPS )". ^{[ 1 ]} Es una medida del rendimiento de las supercomputadoras y, a partir de julio de 2022,es una barrera de rendimiento hipotética. ^{[ 2 ]} Un sistema informático de escala zetta podría generar más datos de punto flotante simple en un segundo que los que se almacenaron con todos los medios digitales en la Tierra en el primer trimestre de 2011.

Las operaciones de punto flotante por segundo (FLOPS) son una medida del rendimiento de una computadora . Las FLOPS se pueden registrar con diferentes medidas de precisión; sin embargo, la medida estándar (utilizada por la lista TOP500 de supercomputadoras) utiliza operaciones por segundo de 64 bits ( formato de punto flotante de doble precisión ) mediante el benchmark High Performance LINPACK (HPLinpack) . ^{[ 3 ] [ 4 ]}

En 2018, científicos chinos predijeron que el primer sistema de escala zetta se ensamblaría en 2035. ^{[ 5 ]} Esta predicción parece plausible desde un punto de vista histórico, ya que se necesitaron unos 12 años para pasar de las máquinas de escala tera (10 ¹² ) a los sistemas de escala peta (10 ¹⁵ ) y luego 14 años más para pasar a las computadoras de escala exa (10 ¹⁸ ). ^{[ 5 ]}

Los científicos pronostican que los sistemas de escala zetta probablemente estarán centrados en los datos; esta proposición significa que los componentes del sistema se moverán hacia los datos, y no al revés, ya que se prevé que los volúmenes de datos en el futuro serán tan grandes que moverlos resultará demasiado costoso. También se pronostica que los sistemas de escala zetta serán descentralizados, porque este modelo puede ser la ruta más corta para lograr un rendimiento de escala zetta, con millones de componentes menos potentes conectados y trabajando juntos para formar una hipercomputadora colectiva más potente que cualquier máquina individual. ^{[ 5 ]} Estos sistemas descentralizados podrían diseñarse para imitar sistemas biológicos complejos, y el próximo paradigma cibernético podría basarse en sistemas cibernéticos líquidos con soluciones de inteligencia incorporada. ^{[ 6 ]}

A medida que la ley de Moore se acerca a sus límites naturales, la supercomputación enfrentará serios problemas físicos al pasar de sistemas de exaescala a sistemas de zettaescala, lo que convierte la década posterior a 2020 en un período vital para desarrollar técnicas clave de computación de alto rendimiento. ^{[ 8 ]} Muchos pronosticadores, incluido el propio Gordon Moore , ^{[ 9 ]} esperan que la ley de Moore termine alrededor de 2025. ^{[ 10 ] [ 11 ]} Otro desafío para alcanzar el rendimiento de zettaescala puede ser el enorme consumo de energía. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

• Las computadoras de escala Zetta podrán pronosticar con precisión el clima global para las próximas 2 semanas. ^{[ 14 ]}
• Los cálculos a escala zetta también podrán reducir significativamente el tiempo necesario para las simulaciones astrofísicas de fenómenos tan raros como agujeros negros, fusiones de estrellas de neutrones y supernovas. Por ejemplo, el cálculo de un modelo 3D de inestabilidad de ondas de choque de un núcleo de supernova en colapso, que requiere 1 millón de horas en computadoras petaflops y 1000 horas en máquinas exaflops, se puede realizar en tan solo una hora en sistemas zettaflops. ^{[ 15 ]}
• Los sistemas de escala Zetta o Yotta podrían modelar con precisión todo el cerebro humano. ^{[ 16 ]}

• Rendimiento informático por órdenes de magnitud
• computación a exaescala
• computación a escala peta
• Lista de tecnologías hipotéticas

• Perspectivas sobre la computación de alto rendimiento en un mundo de macrodatos.
• Hacia la computación a escala Zetta en plataformas a escala Exa