Zaawansowane technologie obliczeniowe

W dzisiejszych czasach większość osób wie, że gigabajt jest jednostką przechowywania danych, z których jeden pomieści 20 albumów muzyki, lub 542 kopii powieści „Wojna i pokój”.

Ale czy wiesz, czym jest gigaflop? Jest to nieco bardziej skomplikowane. Gigaflop jest miarą wydajności komputera. FLOPY (lub flopy) to operacje zmiennoprzecinkowe na sekundę, a gigaflopy to około miliard operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Zwykły laptop może obsługiwać od 250 do 400 gigaflopów, co wystarcza do przeglądania internetu, użytkowania oprogramowania biurowego, grania i działania oprogramowania do edycji zdjęć.

Laptopy nie są jednak najwydajniejszymi komputerami. Są nimi natomiast komputery należące do kategorii obliczeń wielkiej skali lub w skrócie HPC. Wydajność systemów HPC jest mierzona nie w gigaflopach, lecz w petaflopach: biliard operacji na sekundę. Wkrótce będą one mierzone na eksaflopach, które oznaczają trylion operacji na sekundę – tyle samo co łączna moc obliczeniowa wszystkich telefonów komórkowych w UE. Jednym z obecnych przykładów HPC jest współfinansowany przez UE superkomputer LUMI w Finlandii, który może osiągnąć szczytową moc obliczeniową na poziomie 550 petaflopów. Odpowiada to łącznej mocy 1,5 mln laptopów. Gdyby umieszczono te laptopy jeden na drugim, powstałaby wieża o wysokości ponad 23 km.

Systemy HPC i ich funkcjonowanie mają już kluczowe znaczenie dla naszego życia. Wykonują one złożone zadania, w przypadku których należy przeanalizować duże ilości danych, i umożliwiają stworzenie modeli do badania i lepszego zrozumienia złożonych wyzwań, takich jak symulacja cząsteczek leków, planowanie przestrzenne obszarów wiejskich i miejskich oraz projektowanie nowych materiałów, samochodów i samolotów.

W niedalekiej przyszłości nowe projekty UE bazujące na systemach HPC pozwolą stworzyć w internecie cyfrowy odpowiednik Ziemi, który będzie lepiej symulować i przewidywać zmiany środowiskowe i klimatyczne oraz pomóc decydentom w lepszym planowaniu i radzeniu sobie ze skutkami takich zmian. Planuje się również stworzenie cyfrowego odpowiednika człowieka, co teoretycznie umożliwi nam dostosowanie leczenia do danej osoby.

UE planuje finansować projekty łączące mechanikę i obliczenia kwantowe z systemami HPC. Pozwoli to na jeszcze bardziej złożone symulacje w takich obszarach jak opracowywanie leków, bezpieczna i szyfrowana komunikacja oraz ultraprecyzyjne zegary.

Systemy HPC robią wrażenie, są również złożone i kosztowne. Żaden kraj europejski nie może samodzielnie ich tworzyć i konkurować w tym zakresie na świecie. Dlatego też UE utworzyła Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali (Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC). Organ ten skupia zasoby UE, krajów uczestniczących i partnerów prywatnych w celu wzmocnienia pozycji Europy jako lidera w zakresie HPC oraz udostępnienia takich zasobów naukowcom, przemysłowi i mniejszym przedsiębiorstwom w Europie.

UE planuje zainwestować w systemy HPC kolejne 7 mld euro do 2033 r.. Aby pomóc UE stać się światowym liderem w dziedzinie obliczeń i technologii kwantowych, UE pomaga finansować projekty skupiające naukowców i podmioty z branży kwantowej.

Dwiema technologiami o zasadniczym znaczeniu dla przyszłości branży obliczeń i innych sektorów są fotonika i elektronika.

Fotonika i elektronika sprawiają, że telefony działają, szybko łączą się z internetem, a transport danych jest bezpieczny. Oferują także rozwiązania w dziedzinie opieki zdrowotnej, energii i zmiany klimatu.

UE opracowała strategię zapewniającą Europie pozycję lidera w dziedzinie projektowania i produkcji fotoniki i elektroniki. Przywództwo Europy w zakresie kluczowych technologii wspomagających przyniesie gospodarce ogromne korzyści na przestrzeni cyfrowej dekady, w tym wzrost wydajności oraz pobudzenie wzrostu gospodarczego i zatrudnienia.

W szczególności Komisja wypracowuje wspólne podejście do fotoniki wraz z europejską platformą technologiczną Photonics21. Współpracując w obszarach przemysłu, nauki i polityki, Europa może przyspieszyć innowacje, pobudzić produkcję i stać się liderem w dziedzinie fotoniki.

W miarę jak kluczowe technologie wspomagające stają się coraz bardziej złożone, branży przemysłowej oraz małym i średnim przedsiębiorstwom (MŚP) coraz trudniej jest w pełni korzystać z ich potencjału innowacyjnego. Aby móc korzystać z tego potencjału, przemysł i MŚP potrzebują dostępu do tych technologii oraz wsparcia w opracowywaniu i testowaniu innowacji przed ich wejściem na rynek.

Nowa strategia przemysłowa wykorzystuje wsparcie z programów „Horyzont Europa” i „Cyfrowa Europa” oraz europejskich funduszy strukturalnych i inwestycyjnych w celu wspierania przemysłu i MŚP korzystających z kluczowych technologii wspomagających.