قدرتمند ترین ابر رایانه های دنیا
قدرتمند ترین ابر رایانه های دنیا | احتمالا شما نام ابر رایانه یا سوپر کامپیوتر را شنیده اید. سوپر کامپیوتر ها امروزه در حال تغییر دنیا بوده و با توجه به عملکرد خود، فصل جدیدی در پردازش اطلاعات و امور مختلف همچون علمی، پژوهشی، نظامی و … به وجود آورده اند. امروزه کشورهای مختلفی با درک اهمیت سوپر کامپیوتر ها و جایگاه آن ها در آینده، سرمایه گذاری وسیعی بر روی آن ها انجام داده و پروژه های مختلفی را در زمینه شروع کرده اند. با توجه به افزایش ساخت و توسعه ابررایانه ها توسط کشورهای مختلف، این حوزه حوزه ای رقابتی شده و هر چند ساله سوپر کامپیوترهای جدید تر و قوی تر به میدان می آیند. در این مقاله قصد داریم نگاهی به برترین سوپر کامپیوتر ها یا ابر رایانه های دنیا داشته باشیم. با مجله خبری این هفته همراه باشید.
سوپر کامپیوتر چیست و چه کارهایی می کند؟
سوپر کامپیوتر یا ابر رایانه، کامپیوتری است که قدرت پردازشی بسیار بالاتری از کامپیوترهای ساده داشته و کارکردهای گسترده تر و مهم تری از کامپیوتر های ساده دارند. ابر رایانه ها نقش مهمی در زمینه علوم محاسباتی داشته و برای فعالیت های فشرده و نیازمند پردازش های سنگین به کار می روند. مکانیک کوانتوم، پیش بینی های آب و هوایی و مدل سازی های هوایی، اکتشافات زیر زمینی، مدل سازی های مولکولی، شبیه سازی های فیزیکی، صنایع علمی مهندسی، صنایع پزشکی، صنایع نظامی، نجوم و اختر شناسی و … از جمله برخی از مهم ترین زمینه های کارکرد سوپر کامپیوتر ها یا ابر رایانه ها است.
تاریخچه سوپر کامپیوتر ها به دهه 60 میلادی و کشور آمریکا باز می گردد و از آن زمان تا کنون این حوزه پیشرفت های شگرفی را به خود دیده و کشورهای مختلف دیگری نیز در این زمینه وارد شده و محصولات قدرتمندی را معرفی کرده اند. کشورهای آمریکا، سوئیس، چین، ژاپن و آلمان کشورهای پیشرو در ساخت و توسعه ابر کامپیوتر ها هستند. یک نقل قول در برخی محافل علمی وجود دارد که می گوید: علم بر دوش غول ها پیشرفت می کند. اگر نگاهی به حوزه سوپر کامپیوتر و ابر رایانه ها بیندازیم، می بینیم این تجهیزات، دستگاه های عظیمی هستند که می توانند مرز های علم را شکافته و وارد دنیاهایی شوند که تا کنون ذهن انسان قادر به رسیدن به آن ها نبوده است.
اگر نگاهی به تاریخچه این دستگاه ها بیندازیم، متوجه میشویم که بسیاری از پیشرفت های علمی و مهندسی و بسیاری از دستاوردهای انسان ها در حوزه های مختلف با کمک ابر رایانه ها بوده است. با توجه به این پیشرفت ها می توان پیش بینی کرد، آینده دنیا در تسخیر این دستگاه های عظیم است. طی چند دهه، قدرت این سوپر کامپیوترها چندین برابر شده و امروزه این تجهیزات می تواند میلیاردها میلیارد پردازش سنگین و مختلف را در کسری از ثانیه انجام دهند. در ادامه با قوی ترین ابر رایانه های دنیا آشنا خواهیم شد.
سامیت SUMMIT ( آزمایشگاه ملی اوک ریج، آمریکا)
قدرتمند ترین ابر رایانه امروز، سامیت است که توسط شرکت IBM ساخته شده و در آزمایشگاه ملی اوک ریج در آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد. سامیت به اندازه 2 زمین بسکتبال فضا اشغال کرده است و با توحه به در اختیار داشتن 2.41 میلیون هسته پردازشی، توان پردازش 148 پتا فلاپس اطلاعات را دارد. وزرارت انرژی ایالات متحده آمریکا در سال 2014 سفارش ساخت این کامپیوتر را به چندین شرکت داد و در نهایت این دستگاه عظیم با هدف تحقیقات علمی ساخته شد. سامیت 136 مایل کابل کشی داشته و در زمینه های کیهان شناسی، پزشکی و اقلیم شناسی مورد استفاده قرار می گیرد.
علاوه بر ظرفیت بالای پردازشی، سامیت کم مصرف ترین ابر رایانه در میان 10 ابر رایانه برتر دنیا بوده و پروژه های مختلفی در زمینه های زلزله شناسی، شناخت بیماری ها، مطالعه مواد و کیهان شناسی را با موفقیت به اتمام رسانده است.
سیرا Sierra ( آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، آمریکا)
سیرا Sierra دومین سوپر کامپیوتر دنیا از لحاظ قدرت پردازشی است که مجددا ساخته شرکت IBM است. سیرا در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا واقع شده است و در حدود 100 پتا فلاپس توانایی پردازشی دارد. سیرا Sierra به مطالعات نظامی و تسلیحاتی اختصاص دارد و وظیفه اصلی آن شبیه سازی سلاح های و تجهیزات جنگی و هسته ای به جای آزمایش های زیر زمینی است. از این رو اطلاعات این ابر رایانه طبقه بندی شده بوده و چندان در دسترس نیست. سیرا از 240 سرور قفسه ای تشکیل شده است که برای خنک کردن آن نیز سیستم خنک کننده آب با لوله کشی های متعدد و مختلف در نظر گرفته شده است.
Sunway TaihuLight ( مرکز ملی ابر رایانه چین)
جایگاه سوم قدرتمند ترین ابر رایانه دنیا در اختیار چین قرار دارد. ابر رایانه Sunway TaihuLight با 93 کوآدریلیون محاسبه در ثانیه( معادل 93 پتافلاپ) از معروف ترین سوپر کامپیوتر های دنیا است. تا قبل از معرفی سیرا و سامیت در سال 2018، چین با این ابر رایانه، پیشتاز دنیای سوپر کامپیوتر ها بوده است. این دستگاه توسط مرکز ملی تحقیقات مهندسی و فناوری محاسبات موازی ساخته شده و در مرکز ملی ابر رایانه این کشور قرار گرفته است. این ابر رایانه 41 هزار تراشه پردازشی دارد که هر کدام از آن ها دارای 260 هسته پردازشی هستند. بنابراین Sunway TaihuLight تقریبا 10.6 میلیون هسته پردازشی داشته که بیشتر آن ها ساخت خود کشور چین می باشند. این ابر رایانه با توجه به جنگ و رویارویی فناوری بین آمریکا و چین ساخته شد و جوابی است از سوی این کشور به آمریکا.
تیان هه 2 – TIANHE-2A ( مرکز ملی ابر رایانه چین)
جایگاه چهارم رقابت های ابر رایانه ها نیز به چین تعلق دارد جایی که ابر رایانه تیان هه 2 با قدرت پردازشی 61 پتافلاپ در ثانیه مشغول پردازش اطلاعات است. این دستگاه توسط دانشگاه ملی فناوری دفاعی چین توسعه یافته و در آن از پردازشگر های اینتل Xenon استفاده شده است. این دستگاه در گوانگ ژو قرار دارد و کاربرد اصلی آن محسابات مختلف برای امور دولتی، دفاعی و امنیتی کشور چین است.
فرانتیر Frontier ( مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس، آمریکا)
یکی دیگر از سوپر کامپیوتر های دنیا در اختیار مرکز محسابات یپشرفته تگزاس، دانشگاه تگزاس است. این ابر رایانه توسط شرکت Dell ساخته شده و پردازنده های به کار رفته در آن نیز Intel می باشند. این ابر رایانه در حدود 24 پتا فلاپس توان پردازشی داشته و در پروژه های مختلف علمی همانند مطالعه سیاهچاله ها و نجوم، مکانیک کوانتوم، ساخت داروها، مدل های آب و هوایی و مهندسی نقش آفرینی کرده است. از دیگر کاربردهای فرانتیر می توان به ژنومیک، انرژی مواد، اختر فیزیک و مدل سازی بلاهای طبیعی اشاره کرد.
پیز دینت Piz Daint (مرکز ملی محاسبات پیشرفته سوئیس)
رتبه ششم قدرتمند ترین ابر رایانه دنیا مربوط به یک کشور اروپایی و سوئیس است. پیز دینت ابررایانه ای است که نام آن از روی یکی از کوه های رشته کوه آلپ برداشته شده است. پیز دینت مجهز به پردازنده های اینتل و Nvidia است که قدرتی معادل 21 پتا فلاپ به آن می دهد. این ابر رایانه کاربرد علمی پژوهشی داشته و در زمینه علوم مواد، فیزیک، اقلیم شناسی و کیهان شناسی کاربرد دارد.
ترینیتی Trinity (آزمایشگاه ملی لوس آلاموس، آمریکا)
ترینیتی از دیگر محصولات شرکت Cray است که در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس آمریکا واقع شده است. این ابر رایانه توان پردازش 20 پتافلاپس اطلاعات در ثانیه را داشته و کاربرد اصلی آن محاسبات مربوط به سلاح های هسته ای و جنگ افزار ها است. این دستگاه به سفارش مرکز ملی امنیت هسته ای آمریکا ساخته شده و در ساخت آن نیز پردازنده های اینتل به کار رفته است.
ABCI (موسسه ملی علوم و فنون پیشرفته صنعتی، ژاپن)
نام اصلی این ابر رایانه AI BRIDGING CLOUD INFRASTRUCTURE است که توسط شرکت فوجیتسو ژاپن و به سفارش ملی علوم و فنون پیشرفته صنعتی ژاپن ساخته شده است. ای بی سی آی در حدود 19 پتا فلاپس توان پردازشی داشته و در پارامترهای مصرف انرژی بسیار بهینه مصرف می کند که از این نظر در کنار Summit آمریکا قرار می گیرد. این ابر رایانه به یک هوش مصنوعی قدرتمند مجهز است که برخی از شرکت ها و موسسات علمی پژوهشی می توانند از توانایی های آن در امور مختلف علمی و تجاری بهره ببرند.
SUPERMUC-NG (آلمان)
در سال 2018 نسل جدید ابررایانه های آلمان به نام سوپر ماک به طور رسمی در مرکز پردازش پیشرفته آلمان در مونیخ مورد بهره برداری قرار گرفت. این ابر رایانه توسط لنوو ساخته شده است و در ساخت آن از فناوری و تجهیزات شرکت اینتل و برخی شرکت های آلمانی استفاده شده است. قدرت پردازشی این ابر رایانه 19 پتا فلاپس بوده و کاربردهای مختلفی در علوم و پژوهش دارد.
لاسن LASSEN (آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور، آمریکا)
جایگاه دهم قدرتمند ترین ابر رایانه های دنیا نیز به لاسن اختصاص دارد. سوپر کامپیوتری که توسط IBM ساخته شده و توان پردازش 18 پتافلاپس اطلاعات در ثانیه را در اختیار دارد. لاسن بر خلاف برادر خود سیرا، طبقه بندی شده نبوده و کارکرد آن علمی، پژوهشی و کاربردی می باشد که در آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور آمریکا قرار دارد.
