هر ابرکامپیوتر بوسیله صدهاهزار هسته ی پردازشی حاضر شده و بخاطر نگه داری و خنک کردن آن ها، به ساختمانی کامل نیاز است. برای پیدایش هر ابرکامپیوتر میلیون ها دلار هزینه می شود؛ اما با وجود این مشکلات، تبار جدید ابرکامپیوتر های آمریکا و چین که بوسیله زودی رونمایی خواهند شد، در مقایسه با برترین ابرکامپیوتر های موجود، پنج برابر تند زیرفون خواهند بود.مقاله های مرتبط:اینتل با باهم اتحاد کردن Cray ابرکامپیوتر نیم میلیارد دلاری می سازدالگوریتم درک قدر یا بهای چیزی مصنوعی؛ یک قدم بزرگ به جانب شبیه سازی کامل مغز
در اینجا، این سؤال مطرح می شود: چه کسانی بوسیله این غلبه پردازشی و محاسباتی وافر احتیاج دارند و چرا؟» وب سایت پی سی مَگ (PCMag) برای پاسخ به این سئوال از آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور واقع در کالیفرنیا ملاقات کرده است. این آزمایشگاه میزبان چندین ابرکامپیوتر است که ازجمله ی آن ها می توان به دومین ابرکامپیوتر سریع العمل دنیا به اشتهار سیِرا» (Sierra) رمز کرد. در این آزمایشگاه، مهندسان روش استفاده از سیستم های موجود را برای ادا عملیات های تحقیقاتی و آزمایش سلاح های هسته ای پدیدار می کنند. سیستمی اشکوب بندی شده
اگر از سیِرا دیدار کنید، دو کلمه ی مرتبه بندی شده و داده های محرمانه ی محدودشده را مشاهده خواهید کرد که روی این ابرکامپیوتردرج شده است. این وسیله غول پیکر از ۲۴۰ ارباب قفسه ای مصنوع شده است. این هشدارها به این دلیل روی سیِرا قرار داده شده است که این ابرکامپیوتر مقرری ی پس انداز سازی داده های مرتبط با فعالیت های هسته ای آمریکا را برعهده دارد. ازجمله ی این اطلاعات می توان به روش منفجرشدن زنجیر های هسته ای داخل دنیای واقعی اشاره کرد.
ناحیه آمریکا آخرین آزمایش سلاح های هسته ای خود را در سال ۱۹۹۲ انجام داده است. این ناحیه از آن به بعد، از ابرکامپیوتر ها بخاطر کمک به ایفا آزمایش ها در هوا مجازی روزی می برد و سیِرا بخشی از این شهریه را عهده دار است. این ابرکامپیوتر سال گذشته به منظور دستیار به نصیب و قسمت آمریکا برای نظارت و آزمایش مؤثر زرادخانه هسته ای به حکم گرفته شد. آدام برتش، یکی از مهندسان بزرگ محاسبات پیچیده در آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور می گوید: فقط درصورتی می توانید از راهکار بازدارنده کاربرد کنید که بدانید به درستی کار می کند. علاوه براین، دشمن شما نیز می داند و اعتقاد دارد که عامل بازدارنده بوسیله درستی امر می کند.
جای تعجب نیست که مشابه سازی انفجار هسته ای به محاسبات ریاضی فراوانی نیاز دارد. اصول بنیادین علمی می تواند چگونگی رفتار ذرات را در شرایط مختلف پیش بینی کند. همچنین، آمریکا داده های مربوط به آزمایش های حقیقی عمل شده با سلاح های هسته ای در چند دهه ی اخیر را دراختیار دارد. دانشمندان با ترکیب این اطلاعات، محاسبات مربوط به پیدایش مدل های کامپیوتر ی را ارتکاب می دهند. این مدل ها می توانند چگونگی وقوع انفجار هسته ای را محاسبه کنند و دگرگونی آن را با بخشیدن زمان مدال دهند.
اساسا تلاش می کنید اطلس ی واکنشی زنجیره ای را بکشید؛ بنابراین، محققان از این استاندارد ها برای افزایش مداقه پیش بینی انفجار هسته ای داخل سطح مولکول از فیزیک حقیقی استفاده کرده اند. جریان این است که انجام این نوع کارها به محاسبات عددی بیش یدکی نیاز دارد.
ابرکامپیوتر سیِرا ۱۹۰ هزار هسته ی پردازشی مرکزی و ۱۷ هزار هسته ی پردازش گرافیکی دارد. تمام این قدرت پردازشی، یعنی این ابرکامپیوتر می تواند وظایف ثقل قرین شبیه سازی انفجارهای هسته ای و انشعاب آن بوسیله بخش های کوچک نم را انجام دهد. هریک از هسته ی موجود در سیِرا قدری از عملیات شبیه سازی را انجام می دهد و نتایج به دست آمده را با وسیله اصلی مرتبط خواهد کرد. این فرایند بارهاوبارها تکرار می شود تا مدل موجود درون ابرکامپیوتر بتواند از مرحله ای به مرحله ی بعدی قرین سازی انفجار هسته ای برود. آدام برتش درادامه ی توضیحاتش گفت:شما می توانید متشابه سازی کاملی از انفجار هسته ای را با این ابرکامپیوتر عمل دهید و از روش عملکرد این نوع فوران مطلع شوید.دستگاهی تحقیقاتی
توانایی ابرکامپیوترها داخل لحاظ و مدل سازی فعل وانفعالات، یکی از دلایل اهمیت آن ها بخاطر محققان است. درواقع، فعل وانفعالات همواره در اطراف ما در حال ماجرا هستند؛ ازجمله تغییرات آب وهوایی، چگونگی لباس گیری ستاره یا عادت ی پاسخ دادن سلول های انسانی دراثر دارو. ابرکامپیوتر می تواند این تعاملات را قرین سازی کند. سپس، دانشمندان می توانند از داده های بوسیله دست آمده برای مواردی ازجمله اینکه آیا فردا بارش خواهد بارید یا خیر، اعتبارسنجی تئوری جدید علمی و . استفاده کنند.
افزون براین، فن شناسی مذکور می تواند برای صنایع مختلف کاربردی باشد. درحقیقت، صنایع متنوع می توانند طرح های بی شمار جدیدی را بررسی کنند تا بهینه میزان ی موجود برای آزمایش در دنیای واقعی گزینش شود. بوسیله همین دلیل، تقاضای زیادی بخاطر استفاده از ابرکامپیوتر های این آزمایشگاه حیات دارد. برتش در این باره می گوید:مهم حلق چقدر قدرت پردازشی داریم؛ زیرا افراد تمایل دارند از آن استفاده کنند و درخواست برای مصرف از ابرکامپیوتر ها هر روز بیشتر می شود.
به همین دلیل است که آمریکا به پشت گسترش ابرکامپیوتر ها است. غلبه پردازشی بسیار م این امکان را بوسیله دانشمندان می دهد تا شبیه سازی های پیشرفته ی بیشتری را توسعه دهند که ازجمله می استعداد به بازسازی فعل و انفعالات کوچک تر اشاره کرد. این بازسازی های کوچک می تواند روش های جدید برای پیشرفت را دردسترس دانشمندان قرار دهد. علاوه براین، گسترش این نوع سیستم ها باعث خواهد شد پروژه های تحقیقاتی فعلی در زمان کوتاه تری تکمیل شوند. برتش به این موضوع اشاره کرده است که فرایندهای پردازشی که قبلا به ماه ها زمان نیاز داشت، تیمار اکنون فقط در چند شایسته کردن انجام شدنی است.
سیِرا بخشی از شبکه ای اشکوب بندی شده است که به اینترنت عمومی هموار نشده و هم اینک دردسترس حدود هزاره دانشمند تأییدشده قرار دارد تا از آن برای ارتکاب پروگرام های عملی کاربرد کنند. علاوه براین، حدود سه گانه هزار کاربر دیگر پروژه های غیرطبقه بندی شده را با این ابرکامپیوتر ها انجام داده اند. این بخش به طور آنلاین دردسترس است و کاربران با دریافت نام کاربری و رمزعبور می توانند از آن مصرف کنند. برتش می گوید هر میزان هزینه ای که بخاطر مصرف از ابرکامپیوتر ها پرداخت کنید، بوسیله همان میزان می توانید از درصد مشخصی از قدرت پردازشی آن استفاده کنید.
جهیز زمان بندی ای تو ابرکامپیوتر ها استفاده شده است تا پول اعانه گذاری منابع آن بوسیله طور منصفانه انجام شود. این جهیز میزان منابع اختصاص یافته به شما را تعیین می نرم. اگر کاربرد شما از منابع کمتر از میزان خاص یافته باشد، ترجیح شما برای کاربرد از ابرکامپیوتر بیشتر خواهد شد.
شبیه سازی ها به طور دائم تو حال اجرا هستند. ابرکامپیوترها می توانند هزاران وظیفه را در هر زمان ارتکاب دهند و همچنین موردی را که از آن با صیت Hero Run یاد می شود، پردازش کنند. علاوه پیاده شدن این، این امکان حیات دارد که کل منابع ابرکامپیوتر فقط یک مقرری را انجام دهد.همواره داخل حال ایفا
سیِرا ابرکامپیوتر است؛ اما این دستگاه از اجزای محصولات دیگر ساخته شده است. به عنوان مثال، پردازنده های استفاده شده درون این دستگاه، تراشه های درفش دار و قدرتمندی ساخت شرکت های معروف IBM و انویدیا هستند و جهیز عامل گمارش شده روی این ابرکامپیوتر، توزیع لینوکس رِدهَت اینترپرایز (Red Hat Enterprise Linux ) است. رِدهَت اینترپرایز سیستم عامل محبوب لینوکسی است که در بسیاری از سرورها به کار برده می شود. برتش می گوید:در گذشته، ابرکامپیوتر ها معمولا ابعاد بسیار اهمیت داشتند و فضای اضافی را اشغال می کردند؛ ولی اینک حتی بزرگ ترین سیستم های جهان اساسا از چند سرور همواره به یکدیگر تشکیل شده اند و فضای کمتری هم اشغال می کنند.
برای استفاده ی حداکثری از سیستمی مثل سیِرا، این ابرکامپیوتر باید بتواند انواع محاسبات تحقیقاتی را عمل کند؛ بنابراین، آزمایشگاه ملی لورنس لیورمور سیِرا را به نشانی سیستم همه منظوره توسعه داده است. با تمام این ها، ابرکامپیوتر همچنین به طور کامل بی نقص حلق. براساس وارسی های این آزمایشگاه، سیِرا تو هر ۱۲ ساعت با یک بزه مواجه می شود که این جرم می تواند بوسیله کارکردهای ابدار افزاری مرتبط باشد. شاید این موضوع جالب به نظر برسد؛ اما با فرض شما مالک ۱۰۰ هزار کامپیوتر ی شخصی باشید، قطعا صورت دادن چنین خطاهایی اجتناب ناپذیر است.
ازجمله مشکلات مرسوم ابرکامپیوتر ها می توان به حافظه های DIMM و تأمین کننده های منبع تغذیه و لم های یخ کننده اشاره کرد. خوشبختانه سیِرا زیاد ارشد است و حجم درخورتوجهی هم دارد. علاوه براین، در ابرکامپیوتر ها همیشه از فایل های حافظه بوسیله طور پیوسته نسخه ی پشتیبان تهیه می شود تا تو شرایطی که سیستم با بزه مواجه شد، بتوان از این داده ها مصرف کرد.
شاید نتوان ابرکامپیوتر ها را از هرلحاظ با جهیز های شوهردار مقایسه کرد. حتی گیمرها که معمولا از جدیدترین پردازنده ها و قوی ترین کارت گرافیک ها استفاده می کنند، نمی توانند سیستم های خویشتن را بوسیله طور کامل با ابرکامپیوتر ها مقایسه کنند. چالش پیش رو درون ساخت ابرکامپیوتر ها این است که باید امکان اجرای وظایف مختلف به طور غم زمان درون این آن ها مجهز باشد.
سیِرا خود بوسیله تنهایی فضایی به اندازه ی ۴,۳۶۶ مترمربع را اشغال کرده است. در این فضا، صدای فن های زیادی شنیده می شود که بخاطر خنک کردن پر اب وسایل استفاده شده است. درون سطح زیرین این ابرکامپیوتر، سیستم پمپ آب را شاهد هستیم که در هر دقیقه، هزاران گالن آب را در لوله ها پمپ می یواش که خنک شدن سرما ها و اجزای دیگر ابرکامپیوتر را باعث می شود.
در بخش برق، این آزمایشگاه به واحدهای تغذیه ی ۴۵ مگاواتی مجهز شده است. بخاطر درک بهتر این میزان انرژی بد نیست اشاره کنیم که این معیار الکتریسیته بخاطر برق رسانی شهری کوچک کافی است. حدود ۱۱ مگاوات از طاس برق موجود بوسیله سیِرا تزریق می شود. درهرحال، استفاده صاعقه ابرکامپیوتر می تواند باعث انتقاد فداکار از باهم اتحاد کردن های تأمین کننده محلی برق شود. هنگامی که اپلیکیشنی با منکر مواجه شود، درخواست کارمایه جهیز می تواند تا وزن چند مگاوات کاهش یابد.آینده
آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور میزبان ابرکامپیوتر دیگری به نام سِکویا (Sequoia) است که در سال ۲۰۱۲ جزو جزئی ابرکامپیوتر های مقدم جهان بوده است. این آزمایشگاه تصمیم گرفته است ابرکامپیوتر سِکویا را تا ته سال جاری از رده خارج یواش تا ابرکامپیوتر قوی برنده و بزرگ تری را جایگزینش کند. ابرکامپیوتر جدید ال کاپتان معروفیت دارد که از جمله ابرکامپیوتر های جدیدی است که آمریکا سعی کرده است آن را گسترش و توسعه دهد.تمایل می رود ابرکامپیوتر جدید آمریکایی ها تا سال ۲۰۲۳ آماده شود. بااین حال، ال کاپتان تنها ابرکامپیوتر ی جدید آمریکایی ها نیست و درواقع، این کشور قصد دارد از آن درکنار دیگر جهیز ها استفاده یواش که جمعا برای آن ها بیش از یک میلیارد دلار هزینه شده است. هر دو این ابرکامپیوتر ها تا سال ۲۰۲۱ و در آزمایشگاه های مجزا واقع در ایلینویز و تنسی ساخته خواهند شد.درعین حال شاید بپرسید قدرت پردازشی این ابرکامپیوتر ها کافی خواهد بود یا خیر؟ سرعت این جهیز ها چقدر باید نوک تیز باشد؟ درهرحال، اساسی ترین نکته این است که ابرکامپیوتر ها باید امکان حل سریع مسائل را داشته باشند.صنعتی ابرکامپیوتر ها در هر شرایطی باید نوآور باشد. ساخت ابرکامپیوتر های بزرگ که به فضای فیزیکی بیشتری نیاز دارند، همچنان ادامه دارد. یکی از مدیران ارشد آزمایشگاه مذکور می گوید: ما محدودیت هایی را از میان بر می داریم که ممکن است این تکنولوژی ابداع کند. باید بوسیله پیشرفت هایی برسیم که با دستیار آن پردازنده های محاسباتی جدید بتوانند ما را بوسیله مرحله ی جدیدی از عصر پردازش اطلاعات وارد کنند.
درعین حال، آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور با باهم اتحاد کردن هایی مشابه IBM و انویدیا کار می بطی ء تا مشکلات موجود را رفع کند و ساختار شبکه های ابرکامپیوتر ها را بهبود دهند تا بدین طریق، امکان استعمال از این سنخ سیستم ها در شالوده های مختلف فراهم شود و پایداری آن ها همچنین تکثیر یابد. امروزه، سرعت پردازنده ها عزب خصیصه ی بنیادی ابرکامپیوتر ها نیست و علاوه بر افزودن سرعت پردازنده ها، باید به ویژگی هایی ازجمله پهنای باند حافظه حزن توجه کرد.
آزمایشگاه سابق الذکر در آینده معلومات بیشتری درباره ی ابرکامپیوتر ال کاپتان ارائه خواهد کرد. این آزمایشگاه به دلایل امنیتی منظور دارد تمامی اجزای ابرکامپیوتر ی سِکویا را با دقت بی حد وارد چرخه ی بازیافت کند.
دیدگاه شما درباره ی ابرکامپیوتر ها چیست؟بیشتر بخوانید:Neuralink، شرکت تیره ایلان ماسک، بوسیله زودی دستاوردهایش را رونمایی خواهد کردپیشرفتی بنیادی داخل ماخذ پیدایش حافظه کامپیوتری چندمنظورههمه چیز درباره برنامه نویس شدن: ماجراجویی داخل دنیای کدهااولین ترانزیستورهای چهار حالته؛ زمان خداحافظی با منطق صفر و یک فرا رسیده است؟اینتل با همدستی Cray ابرکامپیوتر نیم میلیارد دلاری می سازد
درباره این سایت