由于 HL-LHC 和探测器升级对 HEP 提出的计算挑战可能无法完全通过使用传统中央处理器 (CPU) 来解决,LHC 实验、WLCG 和 CERN openlab 也开始研究新方法来适应所需的大量计算。他们投入了研发工作,以利用 GPU 进行传统的 HEP 数据处理和分析。ALICE 实验已经在运行 2 期间率先将 GPU 用于其高级触发器 (HLT)。在 2015 年进行初步研究后,ATLAS 恢复了对 GPU 用于数据重建和分析的潜在用途的研究。CMS 实验开始了研发,证明了占运行 HLT 事件过滤序列所需时间约三分之一的代码可以卸载到 GPU 上。LHCb 合作证明了在 GPU 上移植专用于其新开发的触发系统的软件第一阶段的可行性,该系统能够确定事件是否包含与进一步处理相关的物理特征。 GPU 资源也已通过批处理系统在 CERN 数据中心提供,并显著加速某些应用程序。
目前,微型电子产品在工业世界中发挥了重要作用。微产品重要的电子电子,例如芯片,微处理是用作机器中央处理器的芯片微型计算机但是,微电源产品很小,因此因此,当生产过程中的浪费从这样的案件中找到原因是很困难的。从搜索问题原因通过工作测试过程后,导致芯片的裂缝,没有发现员工和机械过程会导致引起芯片因为必须按下测试过程以使电路连接到电源。但是压力说的是在设备上指定,并在整个测试过程中报告压力机相等。并发现会有工作有些仅引起芯片。因此,这项研究认为,电路板董事会的弯曲导致芯片因此,在工作期间从测试机上压迫时,因素和结果的关系是出生的机会。和二进制的结果因此,这项研究提出了用于习惯的双边文物芯片的裂缝从统计分析中,发现电路板-21.480至10.253微米之间的随机化范围不会显着影响芯片的崩溃(系数的近似值等于置信度的95%。继续与芯片制造商一起研究,以找到这样的原因芯片的重要芯片:微型电子
立方体卫星已成为深空探索的重要选择,但必须提高其自主性,以最大限度地提高科学回报,同时限制操作的复杂性。我们在此介绍了一种在深空巡航的立方体卫星背景下的自主轨道确定解决方案。研究案例是从地球到火星的旅程。考虑使用立方体卫星标准的光学传感器。添加图像处理以 0.2 ” 的精度提取遥远天体的方向:它由多重互相关 (MCC) 算法组成,该算法使用图像背景中的明亮恒星。然后,构建无迹卡尔曼滤波器 (UKF) 以从天体的连续方向执行异步三角测量。在无法进行线性近似的情况下,UKF 满足预期性能。在地球-火星巡航中期,轨道重建达到 30 公里的 3 σ 精度。此外,使用典型的 CubeSat 硬件,滤波器的中央处理器 (CPU) 成本估计为每次迭代不到 1 秒。它已准备好在与数据融合、更快收敛和姿态控制节省相关的新可观测量方面进一步改进。
计算机 2.2.1 数字计算机的组成部分 数字计算机的关键要素(如图 2.1 中的框图所示)包括:中央处理器、输入、输出和内存。 中央处理器 (CPU) 就像计算机的大脑。它负责执行指令。它控制和协调指令的执行。它由控制单元 (CU)、算术逻辑单元 (ALU) 和寄存器组成。CU 通过解码指令并生成要执行的微操作来控制指令的执行。ALU 负责执行算术和逻辑运算。指令的执行涉及 CPU 的几乎所有部分(CU、ALU 和寄存器)。因此,CPU 被称为计算机系统中最重要的组件。 输入设备用于读取要处理的指令和数据,输出设备显示执行程序后获得的结果。键盘、鼠标和扫描仪是输入设备的例子,而显示器、打印机和绘图仪是输出设备的例子。内存用作工作存储器,用于临时存储程序执行过程中生成的数据和中间结果。计算机使用两种类型的内存:主内存和辅助内存。主内存在日常用语中通常称为 RAM。它是一种读/写内存,用于存储程序和数据。由于 RAM 是易失性的,计算机还使用第二级内存(辅助内存)来永久存储内容。硬盘是不可移动的辅助存储设备,几乎存储了机器上的所有内容。计算机还使用其他可移动辅助内存,如 CD-ROM、磁带和最近的闪存驱动器,将数据永久备份到硬盘上或将数据从一台机器传输到另一台机器。可以通过描述简单个人计算机 (PC) 的主要单元及其互连来更实际地描述数字计算机。如果打开 PC 的 CPU 机柜,您会注意到它包含一个印刷电路板,上面插有许多设备。该印刷电路板通常称为主板。计算机的所有其他主要组件要么直接插入主板,要么通过一束电线连接。CPU、RAM 和设备卡插入主板的各个插槽。连接到 CPU 机柜的硬盘、软盘驱动器、CDROM 驱动器等设备通过电线带连接。主板具有印刷电路,可让所有这些组件相互通信。CPU 机柜还装有电源装置,为计算机系统的所有组件供电。在 CPU 机柜的后端,您可以注意到许多连接槽。这些插槽用于连接各种输入/输出设备,例如键盘、鼠标、打印机、扫描仪,到计算机。 2.2.2 计算机作为数据处理器 计算机的主要功能是根据特定程序处理输入数据以产生所需的输出。这就是为什么计算机通常被视为数据处理设备的原因。计算机的各个组件协同工作以
Biowulf 是美国国立卫生研究院 (NIH) 首屈一指的高性能计算 (HPC) 系统,今年已满 25 岁。与你可能在 1990 年代投资的那台戴尔 486(32 MB RAM;是的,这应该足够了)不同,Biowulf 速度更快,容量比以往任何时候都大。事实上,Biowulf 是美国最强大的专用于生物医学研究的 HPC 系统。负责维护 Biowulf 的 NIH 信息技术中心 (CIT) 希望进一步增强其能力,以适应快速发展的人工智能 (AI) 和机器学习 (ML) 需求,CIT 高性能计算核心设施主任 Steve Bailey 表示。Bailey 表示,如今,Biowulf 为近 2,500 名活跃用户提供服务,其中包括 NIH IRP 中近四分之三的首席研究员。大部分用途是基因组学,其次是结构生物学和成像。 NHGRI 基因组学和数据科学研究中心高级研究员兼主任 Adam Phillippy 就是这样的 Biowulf 用户。他的实验室每年使用超过 3000 万个中央处理器 (CPU) 小时。借助 Biowulf,Phillippy 和他的同事能够在 2022 年完全完成人类基因组序列,纠正在 1990-2003 年左右的初始映射过程中引入的错误,并且
春季和夏季是 ESIF 数据中心的繁忙时期,因为 NREL 和惠普企业团队安装并测试了 Kestrel,这是 NREL 的第三代超级计算机,致力于推动能源效率、可持续交通、可再生能源和能源系统集成研究的进步。Kestrel 的第一阶段由基于英特尔 Sapphire Rapids 中央处理器的节点组成,已于 10 月财年开始全面投入运营。在其最终配置中,Kestrel 将于 2024 年冬季增加图形处理单元功能,其计算能力将超过其前身 Eagle 的五倍。Kestrel 将在计算材料、连续力学以及未来能源系统的大规模模拟和规划中发挥关键作用。人工智能和机器学习中快速发展的应用和技术正在促进创新和研究向计算新方向的扩展。这些工作流程通过将模拟与新的传感器数据源融合来推动互补物理和数据驱动方法。 Kestrel 的异构架构(包括仅中央处理单元和图形处理单元加速节点)旨在支持这些新兴的工作流程,为合作伙伴提供应对可再生和可持续未来的能源挑战的能力。
规格: 中央处理器:英特尔® 凌动™ x6211E(1.5M 缓存,3GHz) 显示屏:5.7 英寸 1280 × 720,LED 背光 显示屏亮度:640 尼特 触摸屏:电阻式多点触控 内存:最高 32GB DDR4L 3200 MHz 存储:m.2 2242 SATA III SSD,最高 1TB 显卡:适用于第 10 代英特尔® 处理器的英特尔® UHD 显卡 电池:7.2V/2500mAh x2(锂离子电池,热插拔) 音频:高清音频编解码器和放大器,立体声扬声器 0.5 W,可选嵌入式数字麦克风 安全性:TPM2.0 操作系统:Windows 10、11 和 Linux,具体取决于配置 工作温度:−20°C 至 +60°C(-4°F 至 +140°F) 存储温度:−40°C 至 +70°C (-40°F 至 158°F) 尺寸 (宽 × 高 × 深):201 × 99 × 44.5 毫米 (7.91 × 3.9 × 1.75 英寸) 含保险杠 重量:~890 克 (1.96 磅) 含电池 符合:CE、FCC、UKCA、WEEE、REACH、RoHS2.0、IP65、MIL-STD- 810G 和 MIL-STD-461G
将这些步骤和其他制造步骤结合起来,可以制造出复杂的器件和电路。这种在晶圆衬底上一步一步、一层层地制作电路的方法称为平面技术。平面工艺的一大优点是每个制造步骤都应用于整个硅晶圆。因此,不仅可以制造并以高精度互连许多器件以构建复杂的集成电路,还可以同时在一块晶圆上制造许多集成电路芯片。大型集成电路,例如中央处理器或CPU,一边可能有1-2厘米长,而一块晶圆(直径可能为30厘米)可以生产数百个这样的芯片。减小每个集成电路的面积,即减小器件和金属互连的尺寸,具有明显的经济优势,因为结果是每个晶圆可以生产更多的芯片,并降低每个芯片的成本。自1960年以来,世界各国已在平面微制造技术上投入巨资。该技术的变体还用于制造平板显示器、微机电系统 (MEMS),甚至用于 DNA 筛选的 DNA 芯片。本章的其余部分介绍了现代设备处理技术。也许最显著的进步发生在光刻技术(第 3.3 节)和互连技术(第 3.8 节)领域。这两个领域也是 IC 制造成本中占比最大的两个领域。
摘要 2008 年 10 月 7 日,一架空客 A330-303 飞机(注册号 VH-QPA,航班号为澳航 72)从新加坡起飞,执行定期客运服务,飞往西澳大利亚珀斯。当飞机在 37,000 英尺的高度巡航时,飞机的三个大气数据惯性参考装置 (ADIRU) 之一开始向其他飞机系统输出所有飞行参数的间歇性错误值(尖峰)。两分钟后,由于迎角 (AOA) 数据出现尖峰,飞机的飞行控制主计算机 (FCPC) 命令飞机俯冲。机上 303 名乘客中至少有 110 人和 12 名机组人员中有 9 人受伤;其中 12 名乘客受重伤,另有 39 人送往医院接受治疗。虽然 FCPC 算法处理 AOA 数据通常非常有效,但它无法处理一个 ADIRU 的 AOA 出现多个峰值且间隔 1.2 秒的情况。该事件是 A330/A340 飞机超过 2800 万飞行小时中唯一已知的因该设计限制导致俯冲命令的例子,飞机制造商随后重新设计了 AOA 算法,以防止再次发生相同类型的事故。每个间歇性数据峰值可能都是在 LTN-101 ADIRU 的中央处理器 (CPU) 模块将一个参数的数据值与另一个参数的标签相结合时产生的。故障模式可能是由
2D 二维 3D 三维 3GPP 第三代合作伙伴计划 5G 第五代无线蜂窝技术 6G 第六代无线蜂窝技术 ADHD 注意力缺陷多动障碍 APA 美国心理学会 ACI 人工智能 A2G 空对地 AGI 通用人工智能 AI 人工智能 AIGO 人工智能治理工作组 (OECD) AIM 人工智能事件监测 (OECD) AR 增强现实 API 应用程序编程接口 ATM 空中交通管理 BERT 双向编码器 Transformers 表示 BRL 巴西雷亚尔 CEN-CENELEC 欧洲电子和电子技术标准化委员会 COVID-19 2019 冠状病毒病 CPU 中央处理器 DICE 危险、不可能、适得其反或昂贵 DISR 澳大利亚工业、科学和资源部 DSIT 英国科学、创新和技术部 DSUT 数字供应-使用表 EASA欧盟航空安全局 ETSI 欧洲电信标准协会 EU AI 欧盟人工智能条例 EUR 欧元 EuroHPC 欧洲高性能计算联合承诺 eVTOLs 电动垂直起降 FCC 美国联邦通信委员会 FOV 视场 GDP 国内生产总值 GenAI 生成人工智能 GEO 地球静止轨道 GHz 千兆赫 GPAI 全球人工智能伙伴关系 GPU 图形处理单元 GPT 生成预训练变压器 GPT 通用技术 GSMA 全球移动通信系统 HAPS 高空平台站