خبرگزاری علم و فناوری

گزارشی از یک تکنولوژی کاربردی در عرصه ی فناوری اطلاعات؛

آشنایی با کاربرد ابر رایانه ها/ابررایانه های ایرانی را بشناسیم

ابررایانه ( Supercomputer ) به رایانه‌ای اطلاق می‌گردد که در زمان معرفی آن در زمینه میزان ظرفیت محاسبه در واحد زمان در دنیا پیشرو باشد.

به گـــــزارش خبرگزاری علم و فناوری استان سمنان؛ابر رایانه ها امروزه در اغلب کشورهای پیشرفته و بروز وجود دارد که بیشتر از آنها برای حل محاسبات سنگین و سخت در مسائلی همانند فیزیک کوانتوم، هواشناسی، شبیه سازی فیزیکی، تحقیقاتی در زمینه آب و هوا، مدل سازی مولکولی و... استفاده می شود که به مرور می تواند کار را بسیار آسان سازد. اما ابر رایانه ها بصورت کلی با رایانه ها بسیار متفاوت می باشند و تشکیل شده از هزاران قطعه سخت افزاری هستند و علت استفاده از آنها نیز حل و پردازش مسائل سخت و غیرقابل دست یافتنی است.

تاریخچه‌ی ابر کامپیوترها

همه‌ی ما می‌دانیم که وظیفه‌ی کامپیوترها محاسبه و پردازش اطلاعات است و رایانه‌های مختلف با دقت و زمان‌ متفاوت این کار را انجام می‌دهند.ابرکامپیوتر به رایانه‌ای گفته می‌شود که در کم‌ترین زمان، اطلاعات بیشتری را با دقت بالاتر پردازش کند. ابررایانه‌ها با دو پارامتر سرعت و ظرفیت پردازش مقایسه می‌شوند‌. این کامپیوترها از طریق پردازشگری موازی به این سرعت فوق العاده دست پیدا می‌کنند. در این شیوه شمار زیادی از پردازشگرهای کامپیوتری به طور همزمان اعمال محاسباتی را انجام می‌دهند.

تعریف ابرکامپیوتر در زمان‌های مختلف‌، متفاوت است. رایانه‌های رومیزی و لپتاپ‌های امروزی، ابرکامپیوترهای دیروز بوده‌اند؛ شاید هم در سال‌های آینده ابر رایانه‌های امروز در دسترس عموم قرار گیرند. سیمور کری(seymor cray) را پدر ابرکامپیوترها می‌دانند. او با اعتقاد به جمله‌ی معروفش" کاری را انجام دهید که بقیه قادر به انجام آن نیستند." قدم به دنیای طراحی ابر رایانه‌ها گذاشت. اولین نوع آن در سال1964 در شرکت کنترل داد‌ه‌ها (CDC) و با نام6600CDC  طراحی و ساخته شد.چند سال بعد دو مدل ارتقا یافته با نام‌های CDC7600 و CDC8600  ساخته شد که نوع پردازشگر آن‌هاپیشرفته‌ تر بود و از روش برداری برای تحلیل‌ها استفاده می‌کردند.

چند سال بعد، در1972، کری CDC را ترک و شرکتی با نام خود تاسیس کرد. تا سال‌ها ابررایانه‌های شرکت کری در دنیا بی‌رقیب بودند. برای اولین بار مرکز پیش بینی آب و هوای اروپا با استفاده از CDC6600  توانست تغییرات آب و هوای 12روز اروپا را پیش‌بینی کند که این محاسبه 10 روز به طول انجامید. اما با استفاده از اولین ابررایانه‌ی شرکت کری به نامCRAY1-A  توانستند10 روز تغییرات آب و هوای اروپا را در کمتر از 5 ساعت پیش بینی کنند. با پیشرفت تکنولوژی سرعت و دقت پردازش این رایانه‌ها بیشتر شد و هرسال ابررایانه‌های قدرتمندتری معرفی می‌شوند.

امروزه علاوه بر کمپانی کری، شرکت‌های IBM  و HP نیز اصلی‌ترین تولیدکننده‌های ابر کامپیوتر در دنیا هستند. این کامپیوترها از قطعاتی مانند کابینت تشکیل شده‌اند که با اتصالات مختلف به هم مرتبط می‌شوند و در یک اتاق بسیار بزرگ کنار هم قرار می‌گیرند.

کاربـــــرد ابررایانه ها

انواع مختلفی از رایانه‌ها، از رایانه‌ای رومیزی و لپ‌تاپ‌ها و انواع سرورها تا به امروز ساخته شده‌اند اما کارکرد تمام آنها بر پایه پردازش اطلاعت است.در واقع تکامل رایانه به ما نشان می‌دهد که چگونه امکان دارد یک ماشین بزرگ و پیچیده در راه تکامل به ماشینی کوچک بر روی میز کار دفتر و یا خانه‌های ما تبدیل شود . تصویری که از رایانه در ذهن مردم وجود دارد دستگاهی است بسیار بسیار هوشمند که با سرعت بسیار زیاد در پردازش اطلاعت قادر به هر کاری است . اما این تصویر یک ایده دور از ذهن در در شهر آرزوهای رایانه نیست بلکه این دستگاه‌ها وجود دارند.

ابررایانه‌ها بازوهای قدرتمند علمی در همه‌ی کشورها هستند. قدرت و سرعت این کامپیوترها به نوعی نشان‌دهنده‌ی توان علمی یک کشور است که دولت‌ها برای ارتقا و پیشرفت آن‌ها برنامه‌های مشخصی دارند. هنگامی که بنیاد ملی علوم ایالات متحده (NSF) در سال 1996 تصمیم گرفت که یک ابرکامپیوتر NEC  ژاپنی برای مرکز تحقیقات آب و هوایی کلرادو خریداری کند، این تصمیم به عنوان یک نقطه ضعف عمیق در مجامع علمی آمریکا قلمداد شد و مانع اجرای آن شدند و به جای آن قانونی برای ارتقای محاسبه‌ی برداری ابرکامپیوترها به تصویب رسید. بسیاری از کشورها از انتقال تکنولوژی ساخت این رایانه‌ها امتناع می‌ورزند و سعی می‌کنند انحصار تولید این غول‌های پردازش‌گر را حفظ کنند. ابرکامپیوترها به دلیل قدرت پردازش و سرعت بسیار بالا در بخش‌های مختلف علمی کاربرد فراوان دارند که در ادامه به نمونه‌هایی از آن اشاره می‌شود.

زیست شناسی

از ابر رایانه میتوان برای ارائه مدل کار سیستم عصبی یا مغز یک ارگانیسم استفاده کرد . در سال 2006 موسسه اکول پلی تکنیک فدرال در لوزان فرانسه توانستند با استفاده از یک ابر رایانه مدل بخشی از مغز موش را شبیه سازی کنند با اینکاردانشمندان توانستند بفهمند که مغز چگونه پیام‌های عصبی را تولید و ارسال می‌کند هرچند که رایانه موفق به پردازش بخش بسیار کوچکی از مغز یک جاندار زنده شد ولی می‌توان آن را موفقیتی بزرگ دانست.

در سال 2009 با سرمایه گزاری شرکت IBM و دانشگاه استانفورد دانشمندان توانستند با استفاده از ابررایانه به شبیه سازی 1% از مغز انسان بپردازند . آن‌ها امیدوارند تا 10 سال آینده بتوانند به طور کامل مغز انسان را شبیه سازی کنند . این موضوع در علم زیست شناسی اهمیت ویژه دارد . با این کار دانشمندان می‌توانند درک کنند که مغز چگونه کار می‌کند؟ چگونه پیام ها منتقل می‌شوند؟ چگونه خاطرات ذخیره می‌شوند و … . مغز انسان مهم‌ترین بخش بدن است ولی دانش بشر تا شناخت کامل آن فاصله زیادی دارد که پر کردن این فاصله یکی از کارهای اساسی ابر رایانه در علم زیست شناسی است.

هواشناسی و زمین‌شناسی

ساده ترین کاربرد ابرکامپیوترها در علم هواشناسی و مطالعه‌ی تغییرات آّب و هوایی زمین است. ابررایانه‌ها می‌توانند با تحلیل داده‌ها و پردازش آن‌ها الگوهای تغییرات آب و هوایی را پیش بینی کنند. با کمک این تحلیل‌ها می‌توان آمادگی لازم را در مقابل بسیاری از بلایای طبیعی مانند طوفان‌ها، سیل وسونامی کسب کرد.

دپارتمان دفاعی ایالات متحده‌ی آمریکا با استفاده از ابرکامپیوتر‌ها مدل جدید و دقیقی از وضعیت جوی تهیه کرده که به کمک آن می‌توان گردباد‌ها و طوفان‌های خطرناک را  تا 5 روز قبل از وقوع آن‌ها پیش‌بینی کرد. هم‌چنین با تحلیل اطلاعات زمین شناسی مناطق زلزله خیز را مشخص می‌کنند تا با شناخت این نقاط از آسیب‌ها و خسارات احتمالی تا حدامکان جلوگیری شود.

صنایع علمی و مهندسی

ابرکامپیوترها در صنعت هوافضا نقش اساسی ایفا می‌کنند و بدون وجود آن‌ها، ساخت و پرتاپ موشک‌ها و ماهواره‌ها غیر ممکن است. طراحی و شبیه سازی موتور جت و پیش بینی چگونگی حرکت آن، نحوه قرارگیری ماهواره‌ در مدار و جزییات مصرف سوخت موتور فضاپیما از مواردی است که انسان به تنهایی قادر به محاسبه‌ی آن‌ها نیست، یا حداقل ده‌ها سال حل معادلات آن به طول می‌انجامد. اما کامپیوتر‌های پیشرفته‌ی امروزی در چند ساعت یا چند دقیقه تمام اطلاعات مورد نیاز را در اختیار مهندسان قرار می‌دهند.

از دیگر کاربردهای این کامپیوترها می‌توان به محاسبه‌ی دقیق محل حفر چاه‌های نفت و گاز در دریاها، حل مسایل پیچیده‌ی علمی در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی، صنایع هسته‌ای و بهبود عملکرد هواپیماها و.. اشاره کرد.

صنایع نظامی

در صنایع هوایی و نظامی ابر رایانه‌ها با با شبیه‌سازی الگوهای پرواز ، مدل سازی پرواز و مسائل آیرودینامیک پرواز می‌توانند کمک خوبی در پیشرفت این تکنولوژی داشته باشند. آزمایش تسلیحات و توان نظامی ارتش‌ها علاوه بر مخرب و پرهزینه بودن، توانمندی‌های نظامی هرکشور را برای دشمنان آشکار می‌کند. برای پیشگیری از این آسیب‌ها لازم است تا  برخی شبیه سازی‌ها به کمک ابرکامپیوترها انجام شود. تعیین هدف دقیق برای موشک‌ها از مواردی است که این رایانه ها انجام می‌دهند. این‌گونه محاسبات باید با دقت بسیار بالا انجام شود و کوچک‌ترین خطا در یک ده هزارم اعشار هم می‌تواند مسیر حرکت موشک‌ها را به کلی تغییر دهد و ممکن است به جای دشمنان، دوستان را مورد هدف قرار دهد!

صنایع پزشکی

پروتئین‌ها یکی از اجزاء بسیار اساسی زیستی هستند که ساختار مولکولی سه بعدی و پیچیده‌ای دارند. با تغییر اندکی در ساختار مولکولی ، پروتئین ها می‌توانند واکنش‌های متفاوتی را در بدن ایجاد کنند. بیماری‌هایی مانند آلزایمر و فیبروز کیستیک با این پروتئین‌ها در ارتباط است بنابراین شناخت ماهیت پروتئین‌های معیوب و چگونگی پروتئین‌های نرمال،کلیدی است برای یادگیری این که چرا و چگونه چنین بیماری‌هایی رخ می‌دهند و راه درمان آنها چیست؟ شببیه سازی و بررسی پروتئین‌ها کار بسیار پیچیده و پر محاسبه‌ای است که که توسط ابررایانه‌ها انجام می‌شود.

هم‌چنین جریان خون ، مسیر و سرعت آن، عواملی هستند که در کارکرد صحیح بدن نقش اساسی دارند. یکی از استفاده‌های پزشکی از ابر رایانه‌ها شبیه‌سازی این فرایندها در بدن است. به عنوان مثال می‌توان با مقایسه عملکرد جریان خون در افراد مختلف به انواع اختلالات خونی و عملکرد آن پی برد .

همان‌طور که می‌دانید بدن انسان مجموعه‌ای از فعالیت‌های منظم و پیچیده است که تاکنون بسیاری از آن‌ها ناشناخته مانده است. ابررایانه‌ها به علم پزشکی هم وارد شده‌اند و در شناخت و تشخیص بیماری‌ها و روش درمان آن‌ها اثرات مهمی داشته اند. برای مثال شبیه سازی مغز انسان و سیستم گردش خون، دو نمونه از مهم‌ترین دستاوردهایی است که ابررایانه‌ها برای علم پزشکی به همراه داشته‌اند.

نجوم

یکی دیگر از علومی که ابررایانه ها در پیشرفت آن نقش اساسی دارند علم نجوم است . مدل سازی مسیر حرکت و رفتار اجرام آسمانی . بررسی توفان‌های خورشیدی، اثر آنها بر زمین و بررسی اینکه چگونه بعد از انفجار بزرگ، زمین،ستاره‌ها و اجرام دیگر در فضا شکل گرفته‌اند و اینکه چند سال از عمر جهان می گذرد؟ چقدر تا پایان عمر جهان باقی مانده است؟ این‌ها از سوالاتی است که دانشمندان سعی در حل آن به وسیله ابر رایانه دارند.

برای اولین بار به کمک ابرکامپیوترها چگونگی تشکیل اولین کهکشان مدل‌سازی شد. همچنین نحوه‌ی تشکیل ستاره‌ها، سیاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها نیز با کمک این کامپیوترها بررسی شده است.

ابررایانه های ایرانی

 اولین ابر رایانه در ایران در سال 1380 توسط محققان مرکز تحقیقات پردازش های فوق سریع دانشگاه صنعتی امیر کبیر به بهره داری رسید. محققان این مرکز این ابر رایانه را با بهره گیری از فناوری کلاستر با حافظه ای برابر 56 گیگا بایت و ظرفیت ذخیره سازی 5 هزار و 800 گیگا بایت به مرحله بهره برداری رساندند.
 
این ابر رایانه دارای حداکثر توان پردازشی 860 میلیارد عمل در ثانیه است این در حالی است که در قوانین تجارت جهانی، ابر رایانه های قوی تر از 190 میلیارد عمل در ثانیه به عنوان سامانه راهبردی معرفی می شوند.
 
سیستم عامل مورد استفاده در این سامانه، لینوکس بوده و یک نرم افزار نیز برای مدیریت، نظارت و کنترل سیستم توسط محققان مرکز تهیه شد.


 
گام بعدی از سوی پژوهشگران ایرانی در پژوهشگاه دانشهای بنیادی برداشته شد. محققان این پژوهشگاه اولین ابر رایانه برای پردازش در حوزه نانو محاسباتی در پژوهشگاه دانشهای بنیادی را راه اندازی کردند. این ابر رایانه ظرفیت پردازش 500 گیگا فلاپ را دارد ولی محققان این پژوهشگاه امیدوارند بتوانند ظرفیت پردازش را تا یک ترا فلاپ ارتقا دهند.
 
این ابر رایانه، محققان و متخصصان حوزه نانومحاسباتی و فیزیک نظری را در مطالعات سیستمهای مولکولی و اتمی، ساخت حسگرهای فوق حساس برای تشخیص و درمان بیماریها، ساخت روباتهای بسیار کوچک، ساخت داروهای هوشمند، فیزیک زیستی و ساخت اتمهای مصنوعی یاری می دهد.
 
شبیه سازی روندهای دینامیکی، شبیه سازی انباشت هیدروژن از جمله قابلیتهای این ابر رایانه است. ضمن آنکه این سیستم امکان محاسبات 500 گیگا فلاپ محاسبه را دارد که با توافقهای صورت گرفته با ستاد ویژه توسعه فناوری نانو قرار است با افزایش دو برابری ظرفیت، قدرت پردازش اطلاعات این مرکز به یک ترا فلاپ (10 به توان 12 عملیات در ثانیه) برسد.
 
این اقدامات زمینه طراحی و ساخت دو ابررایانه ملی در دانشگاه های صنعتی امیرکبیر و صنعتی اصفهان فراهم کرد که در بهمن ماه سال قبل رونمایی شد و پس از آن آغاز به کار کرد.
 
ابر رایانه دانشگاه صنعتی امیرکبیر

ساخت ابررایانه امیرکبیر با سرمایه گذاری معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری و دانشگاه صنعتی امیرکبیر از اوایل سال 88 آغاز شد. این سیستم که با مشارکت دانشکده های برق و کامپیوتر این دانشگاه اجرایی شد، دارای ریزپردازنده ای با 288 عدد گره پردازشی با طراحی همگن و دارای بیش از 4 هزار و 600 هسته پردازشی است.
 
جمع قدرت محاسباتی این ابررایانه 89 میلیارد عملیات در ثانیه است که شامل 5/42 ترافلاپس پردازنده های اصلی و 5/46 ترافلاپس پرازنده های کمکی است.


 
شبکه ارتباطی این ابررایانه با سرعت 40 مگابایت در ثانیه عمل می کند و حجم حافظه اصلی آن به بیش از 9 ترابایت می رسد. ظرفیت ذخیره سازی فعلی آن نیز 160 ترابایت (هزار میلیارد بایت) است. این ابررایانه قابلیت اتصال به شبکه ابررایانش ملی (گرید) را دارد و می تواند نظارت یکپارچه بر اجزای سخت افزاری و سخت افزاری داشته باشد.
 
این ابررایانه همچنین قادر است مسائل عملی و مهندسی را که نیاز به محاسبات قوی و پیچیده دارد حل کند به همین دلیل از آغاز طراحی این سیستم یک تیم متخصص بر روی پیاده سازی نرم افزارهای مورد نیاز مراکز عملی و دانشگاهی و همچنین بخش صنعت فعالیت می کنند به طوریکه تا کنون بیش از 60 نرم افزار کاربردی مانند نرم افزارهای مهندسی، نرم افزارهای دینامیک مولکولی، نرم افزارهای ERP و CRN، نرم افزارهای RENDERING و نرم افزارهای پایگاه داده‌ها بر روی این سیستم نصب شده است.
 
ابر رایانه دانشگاه صنعتی اصفهان

دومین ابررایانه ملی در دانشگاه صنعتی اصفهان طراحی و به بهره برداری رسید. این ابر رایانه دارای یک شبکه ارتباطی 40 گیگابیتی برای محاسبات پردازشی بسیار سریع با قابلیت پشتیبانی از تعداد 288 پورت 40 گیگا بیت، دو شبکه گیگابیت برای مدیریت سامانه‌ و اجرای محاسبات بر اساس پروتیکل TCP/IPو یک شبکه برای پایش سخت افزار است.
 
این سامانه به یک سرویس دهنده ذخیره سازی با حجم بیش از 40 ترابایت و فایل سیستم موازی Lustre بوده که از دیسکهای سخت SATA استفاده می کند که بر حسب نیاز حجم ذخیره سازی قابل ارتقا به هر حجم دلخواه خواهد بود.
 
برای پشتیبانی از قابلیت خواندن و نوشتن سریع نرم افزارهای کاربردی در حین اجرا از یک فایل سیستم موازی دیگر و سه سرور اختصاصی با دیسکهای سخت پر سرعت SAS با سرعت 15 هزار دور در دقیقه با حجم بیش از 700 گیگا بایت و قابل ارتقا استفاده شده است.
 
حافظه محاسباتی این سیستم بیش از 7 هزار و 500 گیگابایت بوده و حجم ذخیره سازی که در این سامانه پیش بینی شده در حال حاضر به بیش از 30 هزار گیگابایت می رسد که متناسب با نیاز صنایع امکان افزایش نامحدود این فضا نیز در آینده وجود خواهد داشت.
 
حداکثر توان نامی ابررایانه دانشگاه صنعتی اصفهان 66 ترافلاپس یعنی 66 هزار میلیارد عملیات در ثانیه اعلام شده است.
 
وضعیت ابررایانه های ملی در میان 500 کشور برتر
 
پس از رونمایی از 2 ابررایانه ملی، اعلام شد که ابررایانه دانشگاه صنعتی امیرکبیر در رتبه 108 قوی ترین ابررایانه های دنیا قرار می گیرد. به این ترتیب نام ایران در زمره چند کشور قوی سازنده کامپیوترهای سریع در دنیا ثبت می‌شود چرا که این سیستم حتی بدون در نظر گرفتن پردازنده های کمکی نیز در بین 500 ابررایانه اول دنیا قرار خواهد گرفت.
 
دکتر علیرضا رهایی رئیس دانشگاه صنعتی امیرکبیر قدرت پردازش محاسباتی ابررایانه امیرکبیر را 89 هزار میلیارد عملیات در ثانیه دانست و گفت: این میزان باعث شده است تا رتبه این پردازشگر فوق سریع را در مرتبه 108 دنیا قرار دهد.

رتبه ابر رایانه دانشگاه صنعتی اصفهان در میان ابررایانه های دنیا نیز 160 اعلام شد و مسئولان اعلام کردند که در رتبه بندی جهانی قوی ترین ابر رایانه ها که در ژوئن 2011 (خردادماه سال جاری) انجام می شود، ایران وارد این لیست خواهد شد.
 
این در حالی است که ایران بر خلاف ادعاهای ارائه شده در زمینه رتبه بندیهای جهانی تا کنون نتوانسته در پروژه طبقه بندی 500 ابررایانه پرقدرت دنیا که 2 بار در سال اقدام به معرفی 500 ابر رایانه برتر می کند، جایگاهی برای خود به دست آورد.
 
بر اساس داده های این رتبه بندی، کشورهای ژاپن با دو ابر رایانه، چین با دو ابر رایانه، آمریکا با 5 ابر رایانه و فرانسه جز 10 کشور برتر در این رتبه بندیها هستند. بیشترین قدرت محاسباتی از آن کشور ژاپن با 10 پتافلاپس است. پس از ژاپن، ابر رایانه چین با توان محاسباتی 2.5 پتافلاپس، آمریکا با توانهای محاسباتی 1.7، 1.1، 1.08، 1.054 ترافلاپس و فرانسه با 1.050 ترافلاپس قرار دارند.
 
با توجه به اینکه توان محاسباتی ابر رایانه های ایران ترافلاپس است، برای رسیدن به توان محاسباتی 10 کشور برتر دنیا که در مقیاس پتافلاپس است، نیاز است تا ابررایانه های ایرانی به افزایش هزار برابری توان محاسباتی برسند.
 
مروری بر وضعیت 10 کشور آخر این رتبه بندی از رتبه 490 تا 500 نشان می دهد که توان محاسباتی این کشورها بیش از 50 ترافلاپ است.

رتبه             کشور              قدرت محاسباتی                ترافلاپس                  
490 آمریکا  59.38
491 آمریکا 81.26
492 فرانسه 51.23
493 ژاپن 51.93
494 چین 51.20
495 چین 51.19
496 چین 51.19
497 چین 51.19
498 چین 51.19
499 آمریکا 51.18
500 آمریکا 50.18

 ابررایانه برتر دنیا را بشناسید

سه کشور آمریکا، چین و ژاپن قدرت‌های تولید ابررایانه در دنیا هستند و همواره بین این سه کشور رقابت برای تولید بهترین ابرکامپیوتر وجود دارد. آمریکا با داشتن 199 ابررایانه، بیشترین تعداد را به خود اختصاص داده است. پس از آن چین با 109و ژاپن با 37 ابر رایانه در جایگاه‌های بعدی قرار دارند.

برای رتبه بندی این غول‌های پردازشگر، پارامترهای مختلفی بررسی می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها فلاپ(flop) است. فلاپ در واقع واحد اندازه‌گیری قدرت پردازش همزمان یک سیستم در ثانیه است. در ادامه با 10 ابرکامپیوتر برتر دنیا و ویژگی‌های آن‌ها آشنا می‌شوید. این لیست مربوط به پایان سال2018 میلادی است و تمام اطلاعات آن به روز شده است.

10-سکویا(sequoia)

کمپانی IBM این ابرکامپیوتر را در سال2012 برای لابراتوار ملی لاورنس لیورمور طراحی کرد. قدرت پردازشی سکویا 17.1پتافلاپس است و از 1573000 هسته‌ی پردازشی استفاده می‌کند. در حال حاضر سازمان امنیت ملی هسته ای امریکا برای شبیه سازی های بزرگ در زمینه افزایش طول عمر تسلیحات هسته ای از سکویا بهره می‌برد.

9-تیتان(TITAN)

تیتان در آزمایشگاه ملی اوک ریج و زیر نظر وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا قرار دارد. این ابررایانه که در کمپانی کری ساخته و طراحی شده است، 17.6پتا فلاپس  و 560000 هسته‌ی پردازش‌گر دارد و در مدل‌سازی‌ها و محاسبات وزارت انرژی کاربرد دارد. تیتان با 8209 کیلووات مصرف انرژی سومین ابررایانه‌ی بهینه‌ی دنیاست.

8-SUPER MUC-NG

شرکت لنوو این ابرکامپیوتر رادر سال 2018 و برای مرکز لینبیز واقع در شهر مونیخ آلمان طراحی کرده است. قدرت 19.47 پتا فلاپس و 305856 هسته پردازشی، این کامپوتر را به یکی از قدرتمندترین رایانه‌ها در اروپا تبدیل کرده است.

7-ABCI

این ابررایانه تنها نماینده‌ی ژاپن درلیست 10کامپیوتر برتر دنیاست.  ABCI که محصول شرکت فوجیتسو است، در دانشگاه توکیو قرار دارد و در اختیار مرکز ملی علوم و تکنولوژی ژاپن است تا با  قدرت  19.9پتافلاپس و 391.680 هسته ای که دارد، تحولی در محاسبات ایجادکند.

6-ترینیتی(TRINITY)        

 ترینیتی آخرین فرزند کمپانی کری تا به امروز است. ترینیتی متعلق به آزمایشگاه ملی لس الاموس است که با هدف پیش‌بینی و مقابله با گسترش سلاح‌های هسته‌ای برای استفاده‌ی دانشمندان توسعه یافته است. قدرت آن20.1پتا فلاپس و 979000 هسته برای پردازش اطلاعات مربوط به سلاح‌های هسته ای دارد.

5-PIZ DIANT

این ابررایانه با ظرفیت 21پتا فلاپس و 387872 هسته در شرکت کری ساخته شده و در اختیار مرکزملی محاسبات پیشرفته در کشور سوییس قرار دارد.

4-تیان هه (TIANHE2-A)

تیان هه در زبان چینی به معنی کهکشان راه شیری است. این ابررایانه‌ زمانی به عنوان قوی‌ترین نمونه‌ی موجود شناخته می‌شد و در صدر لیست قرار داشت. تیان‌هه-۲ از وجود 4981760 هسته‌ی پردازشی بهره می‌برد که قدرت 61 پتافلاپسی را در اختیار کاربرانش قرار می‌دهد. دانشگاه ملی تکنولوژی دفاعی چین میزبان این رایانه است.

3-سان وی تایهو لایت(SUNWAY TAIHU LIGHT)

سان وی قدرتمندترین ابر رایانه‌ی چینی در دردنیاست. نکته‌ی قابل توجه در این رایانه این است که کاملا بومی است و تمام قطعات و پردازنده‌های آن کاملا در چین تولید شده است. قدرت آن 93پتافلاپس و تعداد هسته‌های آن10649600 است.

2-سیرا (SIERRA)

سیرا یکی از قدرتمندترین ابرکامپیوترهای حال حاضر دنیاست که توسط شرکتIBM عرضه شده است. هرچند سیرا از رقیب قدرتمندش، سان وی تعداد پردازنده‌های کمتری دارد؛ بااین حال با قدرت معادل 94پتا فلاپس از سان وی پیشی گرفته است.

1-سامیت(SUMMIT)

سامیت در لغت به معنای قله و بلندی است. به راستی که شرکتIBM با ارائه‌ی این ابرکامپیوتر توانسته بر قله‌ی ابررایانه‌های دنیا قرار گیرد. قدرت این ابرکامپیوتر فوق پیشرفته 143پتافلاپس است که تقریبا 1.5برابر رقبایش است.حدود 2397800 هسته‌ی پردازشی در این کامپیوتر جای گرفته‌اند تا سرعت فوق‌العاده‌ای برای محاسبات و تحلیل‌ها فراهم کنند.

جمــع بندی

ابررایانه ها ماشین‌های سودمندی هستند که در انجام آزمایشات و پژوهشات در زمینه های مختلف نقش حیاتی دارند و انسان را از شر بسیاری محدودیت ها نجات داده‌اند. ابر رایانه‌ها که برای انجام محاسبات سنگین طراحی شده‌اند دارای پیچیده‌‌ترین فناوری‌ها هستند و پردازشگر‌های بسیار قدرتمندی درون آن‌ها استفاده شده است. ابرکامپیوترها روز به روز پیشرفته‌تر و قدرتمندتر می‌شوند. این رایانه‌های فوق پیشرفته در علوم و صنایع مختلف به بشر کمک می‌کنند تا با دقت فراوان، بهترین نتیجه را به دست آورد. در چنین شرایطی پرسیدن این سوال که آیا ممکن است ابر رایانه‌های امروز، رایانه‌های رومیزی فردا باشند؟ می‌تواند تصور ما را به آینده ابررایانه‌ها نزدیک کند.

انتهای متن/علی صبــوری

زمان انتشار: دوشنبه ۴ شهریور ۱۳۹۸ - ۰۸:۱۵:۰۰

شناسه خبر: 80699

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب