مژگان امیری
فهرست عنوان‌ها
ابر کامپیوترهای برتر
بر اساس نقل‌قولی که دارای چندین منبع است، علم بر دوش غول‌ها پیشرفت می‌کند. در زمان ما، این نقل قول به لطف وجود نوع جدیدی از غول‌ها، یعنی همان ابر کامپیوترها، معنای جدید پیداکرده است. این ابر کامپیوترهای برتر، امروزه مرزهای علم را به سطوحی می‌رسانند که ذهن بشر قادر به تصور آن‌ها نیست.
آشنایی با ابر کامپیوترهای برتر
در طی چندین دهه، قدرت این غول‌ها به شکل چشمگیری چند برابر شده است: در سال 1985 قدرتمندترین ابرکامپیوتر جهان، Cray-2، می‌توانست 1.9 میلیارد عملیات شناور را در هر ثانیه FLOPS انجام دهد یا 1.9 گیگافلاپس را پردازش کند. گیگافلاپس، واحدی است که برای اندازه‌گیری قدرت این دستگاه‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد. برای مقایسه می‌توانید کنسول بازی جدید پلی‌استیشن 4 را در نظر بگیرید که به 1.84 ترافلاپس می‌رسد، یعنی بیش از هزار بار بیشتر از آن ابرکامپیوتر قدیمی. بر اساس فهرست تهیه‌شده توسط متخصصان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور و دانشگاه Mannheim آلمان و Tennessee، مشخص‌شده است که امروزه حداقل 500 ابر کامپیوتر در جهان وجود دارد که می‌توانند از رکورد یک پتافلاپ یا یک میلیارد فلاپ رد شوند.
در زیر می‌توانید 10 مورد از قدرتمندترین ابر کامپیوترهای جهان و کاربردهای آن‌ها را در علوم مختلف مشاهده کنید.
1. Summit، آزمایشگاه ملی اوک ریج (ایالات‌متحده)
امروزه قدرتمندترین ابر کامپیوتر جهان، Summit است که توسط IBM برای آزمایشگاه ملی انرژی Oak Ridge در تنسی ایالات‌متحده ساخته‌شده است. این ابر کامپیوتر فضایی معادل دو زمین بسکتبال را اشغال می‌کند و به لطف 2.41 میلیون هسته‌اش، به رقم چشمگیر 148.6 petaflops دست‌یافته است.
علاوه بر ظرفیت زیاد این دستگاه، Summit همچنین در میان 10 ابر کامپیوتر برتر جهان، کمترین مصرف انرژی را دارد. مأموریت آن تحقیقات علمی مدنی است و از زمانی که در سال 2018 به بهره‌برداری رسید، هنوز هم در پروژه‌هایی مانند جستجو برای انواع ژنتیک در جمعیت مربوط به بیماری‌ها، شبیه‌سازی زمین‌لرزه‌ها در محیط‌های شهری، مطالعه در مورد پدیده‌های شدید آب و هوایی، بررسی مواد در مقیاس اتمی و انفجار ابر نواخترها مشارکت دارد.
2. Sierra، آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور (ایالات‌متحده آمریکا)
سیرا، یعنی دومین مورد از ابر کامپیوترهای برتر در این فهرست هم توسط IBM ساخته‌شده است. این ابر کامپیوتر در آزمایشگاه ملی Lawrence Livermore کالیفرنیا قرار دارد. بر اساس سخت‌افزارهای مشابه آن با Summit، Sierra به 94.6 petaflops دست‌یافته است.
سیرا برخلاف برادر بزرگ‌ترش، به تحقیقات نظامی اختصاص‌یافته است. درواقع این ابر کامپیوتر به‌صورت اختصاصی برای شبیه‌سازی سلاح‌های هسته‌ای به‌جای آزمایش‌های زیرزمینی مورداستفاده قرار می‌گیرد. بنابراین پژوهش‌های آن طبقه‌بندی‌شده هستند.
3. Sunway TaihuLight، مرکز ملی ابر کامپیوتر (Wuxi، چین)
قبل از اینکه Summit و Sierra در سال 2018 به بهره‌برداری برسند، چین با TaihuLight در خط مقدم ابرکامپیوترهای جهانی ایستاده بود. این دستگاه توسط مرکز ملی تحقیقات مهندسی و تکنولوژی محاسبات موازی ساخته‌شده و در مرکز ملی ابر کامپیوتر در Wuxi واقع‌شده است. برخلاف سایر دستگاه‌هایی که چنین کالیبری دارند، این ابر کامپیوتر فاقد تراشه‌های شتاب‌دهنده است. بنابراین میزان 93 petaflops این دستگاه به بیش از 10 میلیون پردازنده چینی Sunway آن بستگی دارد.
TaihuLight محصولی است که بر اثر جنگ تجاری بین چین و آمریکا ساخت شده، زیرا در پاسخ به محدودیت‌های اعمال‌شده توسط ایالات‌متحده برای چین، در فرآیند ساخت TaihuLight به‌هیچ‌وجه از فناوری آمریکایی استفاده‌نشده است. این ابر کامپیوتر در تحقیقاتی مانند شبیه‌سازی تولد و گسترش جهان با استفاده از 10 میلیارد ذره دیجیتالی خود مشارکت داشته است.
4. Tianhe-2A، مرکز ملی ابر کامپیوتر (Guangzhou، چین)
یکی دیگر از ابر کامپیوترهای برتر جهان، Tianhe-2A یا Milky Way 2A چین است که در جایگاه چهارم این فهرست قرار می‌گیرد. این دستگاه توسط دانشگاه ملی فناوری دفاعی ساخته‌شده است و دارای پردازنده‌های Intel Xeon است که به آن اجازه رسیدن به 61.4 petaflops را می‌دهد. بر اساس اظهارات متصدیان این ابرکامپیوتر، Tianhe-2A برای محاسبات مربوط به امنیت دولت و… مورداستفاده قرار می‌گیرد.
5. Frontier، مرکز محاسبات پیشرفته تگزاس، (ایالات‌متحده)
با تشکر از Frontera، که سیستم جدید ساخته‌شده توسط Dell و مجهز شده با Intel است، مرکز پیشرفته محاسبات در دانشگاه تگزاس واقع در آستین هم وارد فهرست 10 ابرکامپیوتر برتر جهان شده است. Frontera به‌عنوان سریع‌ترین کامپیوتر جهان که در یک دانشگاه واقع‌شده است، در سپتامبر 2019 در جهان رونمایی شد. از ماه ژوئن، این ابر کامپیوتر با سه تیم متشکل از ده‌ها دانشمند در تحقیقات مربوط به فیزیک سیاهچاله‌ها، مکانیک کوانتوم، طراحی داروها و مدل‌های آب و هوایی همکاری کرده است. 23.5 پتافلاپ این ابر کامپیوتر در اختیار جامعه علمی قرار خواهد گرفت، که از ظرفیت محاسباتی آن به‌ویژه در زمینه اخترفیزیک، علم مواد، انرژی، ژنومیک و مدل‌سازی بلایای طبیعی استفاده خواهد شد.
6. Piz Daint، مرکز ملی ابر کامپیوتر سوئیس
قدرتمندترین سیستم اروپا در جایگاه ششم این فهرست قرار می‌گیرد. Piz Daint ابر کامپیوتری است که نام آن از روی نام یک کوه آلپ انتخاب‌شده است _ تصویر این کوه هم در روی محفظه آن قرار دارد،_ و در مرکز ملی ابر کامپیوتر سوئیس واقع در لوگانو قرار دارد. این ابر کامپیوتر از ارتقاء یک سیستم ساخته‌شده توسط شرکت آمریکایی Cray، که پدر ابر کامپیوتر Seymour Cray و سازنده چندین مورد از دستگاه‌های قدرتمند جهان است ساخته‌شده است. پردازنده‌های Intel و NVIDIA به آن سرعت 21.2 petaflops می‌دهند. Piz Daint در تحقیقات گسترده‌ای در زمینه علم موارد، فیزیک، ژئوفیزیک، علوم حیات، اقلیم‌شناسی و علم داده‌ها مشارکت داشته است.
7. Trinity، آزمایشگاه ملی Los Alamos (ایالات‌متحده)
یکی دیگر از محصولات شرکت Cray، ترنیتی است که در آزمایشگاه ملی Los Alamos واقع‌شده و سیستم آزمایشگاه ملی Sandia است که می‌تواند تقریباً به 20.2 petaflops برسد. این دستگاه که نام خود را از اولین آزمایش هسته‌ای ایالات‌متحده در سال 1945 به ارث برده است، عمدتاً به محاسبات مربوط به سلاح‌های هسته‌ای اختصاص دارد.
8. AI Bridging Cloud Infrastructure یا ABCI، موسسه ملی علوم و فنون پیشرفته صنعتی (ژاپن)
جایگاه هشتم در فهرست ابر کامپیوترهای برتر جهان، متعلق به ABCI است. این دستگاه که دارای 19.9 petaflops است، توسط فوجیتسو ساخته‌شده و متعلق به موسسه ملی علوم و فنون پیشرفته صنعتی ژاپن است. یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این دستگاه، بهره‌وری انرژی آن است، پارامتری که آن را دقیقا بعد از Summit قرار می‌دهد. هدف ABCI خدمت به یک منبع هوش مصنوعی بر اساس ابر است که در دسترس شرکت‌ها و گروه‌های تحقیقاتی ژاپنی قرار دارد.
9. SuperMUC-NG، مرکز ابر کامپیوتر لایب نیتس (آلمان)
در سال 2018، ابر کامپیوتر SuperMUC نسل جدید به‌صورت رسمی در مرکز ابر کامپیوتری لایب نیتس واقع در گارچینگ که نزدیک به شهر مونیخ در آلمان است، به بهره‌برداری رسید. این دستگاه توسط Lenovo و با فناوری این شرکت و Intel ساخته‌شده است، قدرتمندترین ابر کامپیوتر اتحادیه اروپا محسوب می‌شود که به سرعت پردازش 19.5 پتافلاپ دست پیداکرده است.
10. Lassen، آزمایشگاه ملی Lawrence Livermore (ایالات‌متحده)
فهرست ابر کامپیوترهای برتر جهان با Lassen، یعنی برادر کوچک‌تر سیرا که در آزمایشگاه ملی Lawrence Livermore واقع‌شده و توسط IBM با همان ساختار تولیدشده است، به پایان می‌رسد. پیشرفت‌های اخیر این دستگاه سرعت آن را به 18.2 petaflops رسانده استLassen برخلاف برادرش، به تحقیقات طبقه‌بندی نشده اختصاص داده شده است.
شاید مطلب کمبود تراشه در جهان هم برای شما جذاب باشد.
