گروهی از محققان موفق به ساخت سریع‌ترین ابرکامپیوتر جهان شده‌اند که می‌تواند بیش از تمام سیستم‌های رایانه‌ای موجود با مغز انسان برابری کند و به نخستین رقیب برای مغز انسان تبدیل شود. البته توجه داشته باشید این دستگاه که طی چند روز گذشته توجه همه کاربران و کارشناسان را به خود جلب کرده است، 40 دقیقه زمان صرف می‌کند تا بتواند معادل یک ثانیه از فعالیت‌های محاسباتی صورت گرفته در مغز انسان را انجام دهد.
نخستین ابرکامپیوتر جهان با قابلیت انجام فعالیت‌های مغز انسان توسط گروهی از محققان ژاپنی ساخته شده است و در حالی که از آن با عنوان قوی‌ترین ابرکامپیوتر جهان هم یاد میشود، با صرف 40 دقیقه تنها می‌تواند معادل یک درصد از توانمندی‌های پیچیده‌ترین عضو انسان عمل کند.
کارشناسان ژاپنی برای آنکه بتوانند توان پردازشی مغز انسان را محاسبه کنند و آن را با توان رایانه‌ها مقایسه نمایند، از کامپیوتر پرقدرتی موسوم به K استفاده کردند و به کمک آن توانستند فعالیت‌هایی که هر لحظه در مغز انسان انجام میشود را شبیه‌سازی کنند. این کامپیوتر پیشرفته 705 هزار و 24 هسته پردازنده را به همراه 1.4 میلیون گیگابایت حافظه رم(RAM) در خود جا داده است. اما با این میزان حافظه و سیستم پردازشگر موفق شده است در هر 40 دقیقه معادل یک ثانیه از توان محاسباتی مغز انسان محاسبه انجام دهد.
این طرح یک پروژه مشترک بین گروه تحقیقاتی RIKEN ژاپن، موسسه علوم و فناوری Okinawa، مرکز علمی Forschungszentrum Jülich و مرکز تحقیقات بین‌المللی آلمان بوده است و کارشناسان آن را “بزرگترین شبکه عصبی شبیه‌سازی شده در جهان” می‌نامند. در این شبکه از 1.73 میلیارد سلول عصبی مغز شبیه‌سازی شد که این سلول‌ها به وسیله 10.4 تریلیون سیناپس به یکدیگر متصل شدند تا با این نمونه‌برداری قوی‌ترین ابرکامپیوتر جهان ساخته شود.
پروژه ساخت این سیستم پیشرفته در سال گذشته آغاز شد و به همین خاطر بسیاری از کارشناسان 2013 را سال بزرگترین تحولات در عرصه ابرکامپیوترها نامگذاری کردند. در این سال ابرکامپیوترها به فناوری‌های جدید مجهز شدند و در عین حال بر قابلیت، ظرفیت، امکان برنامه‌ریزی و توان پردازشی آن‌ها افزوده شد. با پایان یافتن سال 2013 میلادی مرکز TOP500 لیست 500 ابرکامپیوتر جهان را منتشر کرد و قابلیت‌های مربوط به هر یک از آن‌ها را اعلام نمود که این لیست به قرار زیر ارایه شده است.
- ابرکامپیوتر Tianhe-2
این ابرکامپیوتر که با نام TH-2 نیز شناخته میشود در کشور چین ساخته شده و با توان 33.86 پتافلاپ(Petaflop) در دانشگاه “سان یات-سِن” در شهر گوانژو واقع شده است. توجه داشته باشید هر پتافلاپ معادل “10 به توان 15″(عدد یک به‌همراه 15 صفر در مقابل آن) محاسبه میشود که اگر این عدد را ضرب در 33.86 کنید، توان محاسباتی این ابرکامپیوتر چینی در هر ثانیه به‌دست می‌آید. برای ساخت این ابرکامپیوتر 1300 مهندس با صرف 390 میلیون دلار به صورت شبانه‌روزی فعالیت کرده‌اند تا از آن در امور تحقیقاتی و آموزشی استفاده کنند. روی این ابرکامپیوتر سیستم Kylin Linux نصب شده است و گفته میشود که میزان مصرف انرژی در این سیستم 17.6 مگاوات است که البته همراه با بخش خنک‌کننده در مجموع 24 مگاوات انرژی مصرف می‌کند.
- ابرکامپیوتر Titan
این ابرکامپیوتر توسط شرکت Cray ساخته شده است و در “آزمایشگاه ملی Oak Ridge آمریکا” برای پروژه‌های علمی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ابرکامپیوتر Titan حدود 6274 پردازنده AMD Opteron را به همراه 18688 پردازنده گرافیکی Nvidia Tesla K20X در خود جا داده است و برای فعالیت‌های خود 8.2 مگاوات انرژی مصرف می‌کند. این ابرکامپیوتر در فضایی به وسعت 404 متر مربع ساخته شده و روی آن سیستم‌عامل Cray Linux Environment نصب شده است. این سیستم پیشرفته با سرعت 17.59 پتافلاپ فعالیت می‌کند و برای ساخت آن 97 میلیون دلار سرمایه‌گذاری شده است.
- ابرکامپیوتر IBM Sequoia
این محصول مدل پتابایتی ابرکامپیوتر Blue Gene/Q محسوب میشود که شرکت IBM آن را برای “سازمان ملی امنیت هسته‌ای آمریکا” تولید کرده است. این ابرکامپیوتر 7.9 مگاوات انرژی مصرف می‌کند و همراه با سیستم‌عامل CNK مورد استفاده قرار می‌گیرد. سرعت این ابرکامپیوتر که در فضایی به وسعت 280 متر مربع ساخته شده، 16.32 پتافلاپ است و از آن در زمینه ستاره‌شناسی، انرژی، ژنتیک انسانی و وضعیت آب‌وهوایی استفاده میشود.
- ابرکامپیوتر K computer
این ابرکامپیوتر توسط محققان ژاپنی و در شرکت فوجیتسو ساخته شده است و در “موسسه پیشرفته علوم رایانه‌ای PIKEN” مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابرکامپیوتر ژاپنی 88128 پردازنده SPARC64 VIIIfx را به همراه پردازنده گرافیکی Tofu در خود جا داده است که تمامی آن‌ها در مجموع 12.6 مگاوات انرژی مصرف می‌کنند. روی ابرکامپیوتر K سیستم‌عامل Linux نصب شده است و گفته میشود که این محصول با سرعت 10.51 پتافلاپ فعالیت می‌کند.
- ابرکامپیوتر Mira
این ابرکامپیوتر که در شرکت IBM ساخته شده است، عنوان پنجم این لیست را در اختیار دارد و با توان مصرفی 3.9 مگاوات در وزارت انرژی آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابرکامپیوتر شامل سیستم‌عامل Linux میشود و سرعت محاسباتی آن 8.16 پتافلاپ اعلام شده است. هدف از ساخت این ابرکامپیوتر استفاده از آن در علوم ریاضی، سیستم‌های هواشناسی، زلزله‌شناسی، محاسبات رایانه‌ای و علوم شیمی بوده است. شرکت IBM برای ساخت این ابرکامپیوتر 180 میلیون دلار هزینه صرف کرده است.
- ابرکامپیوتر Piz Daint
این ابرکامپیوتر در شرکت Cray ساخته شده است و در “مرکز ملی ابرکامپیوترهای سوئیس” مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این ابرکامپیوتر از 5272 پردازنده Sandy Bridge اینتل استفاده شده است که هر یک از این پردازنده‌ها با توان 2.6 گیگاهرتز فعالیت می‌کنند. به‌ازای هر یک پردازنده محاسباتی، یک پردازنده گرافیکی از نوع NVIDIA Tesla نیز مورد استفاده قرار گرفته است تا این محصول در نهایت با سرعت 7.78 پتافلاپ فعالیت کند. از این ابرکامپیوتر در زمینه تحقیقات و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای استفاده میشود.
- ابرکامپیوتر Stampede
این ابرکامپیوتر در شرکت دل ساخته شده است و در “مرکز پیشرفته علوم رایانه‌ای تگزاس” استفاده میشود. روی این ابرکامپیوتر سیستم‌عامل Linux نصب شده است و شرکت سازنده برای آن بیش از 60 میلیون دلار هزینه صرف کرده است. این سیستم شامل 102 هزار و 400 هسته پردازنده مرکزی میشود و در مجموع با حافظه 205 ترابایت فعالیت می‌کند. به‌ازای هر 32 هسته پردازنده در این ابرکامپیوتر یک گیگابایت حافظه رم در نظر گرفته شده است. سرعت این ابرکامپیوتر 5.16 پتافلاپ محاسبه میشود.
- ابرکامپیوتر JUQUEEN
شرکت IBM وظیفه ساخت این ابرکامپیوتر را برعهده داشته است و آن در مرکز علمی Forschungszentrum Jülich استفاده میشود. این ابرکامپیوتر با دو نسخه RHEL و CNK سیستم‌عامل Linux و با سرعت 5.008 پتافلاپ فعالیت می‌کند و برای آن 65536 پردازنده مرکزی در نظر گرفته شده است. این محصول عنوان سریع‌ترین ابرکامپیوتر اروپا را نیز در اختیار دارد و سال گذشته سیستم داخلی آن به طور کامل به‌روز شده است. برای این ابرکامپیوتر 144 ترابایت حافظه رم و 6 پتابایت حافظه داخلی در نظر گرفته شده است.
- ابرکامپیوتر Vulcan
این ابرکامپیوتر در شرکت IBM ساخته شده است و در “آزمایشگاه ملی Lawrence Livermore آمریکا” مورد استفاده قرار می‌گیرد. روی این ابرکامپیوتر دو نسخه RHEL و CNK سیستم‌عامل لینوکس نصب شده و سرعت محاسباتی آن 4.29 پتافلاپ اعلام شده است. ابرکامپیوتر Vulcan شامل 24 سیستم رَک(Rack) میشود و مرکز امنیت هسته‌ای آمریکا نیز در فعالیت‌های خود از آن بهره می‌برد.
- ابرکامپیوتر SuperMUC
شرکت IBM وظیفه ساخت این ابرکامپیوتر را برعهده داشته است که البته هم‌اکنون در مرکز علمی Leibniz-Rechenzentrum آلمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابرکامپیوتر با سرعت 2.89 پتافلاپ و همراه با سیستم‌عامل Linux فعالیت می‌کند و 12 پتابایت حافظه داخلی را در خود جا داده است. این ابرکامپیوتر 18432 پردازنده هشت هسته‌ای Intel Xeon را در خود جا داده است و از آن با عنوان سریع‌ترین رایانه ساخته شده توسط شرکت اینتل هم یاد میشود.
این طور که در لیست TOP500 اعلام شده است، کشور آمریکا تا نوامبر 2013 در مجموع 264 ابرکامپیوتر تولید کرده است و با این اتفاق بزرگترین مرکز تولید ابرکامپیوترها در جهان محسوب میشود که پس از آن کشور چین با ساخت 63 ابرکامپیوتر در رتبه دوم قرار دارد. در رتبه‌های بعدی این لیست به‌ترتیب کشورهای ژاپن، بریتانیا، فرانسه، آلمان، هند، کانادا، کره جنوبی و سوئد قرار دارند.
در لیست TOP500 همچین گفته شده است که شرکت HP تاکنون 196 ابرکامپیوتر تولید کرده است و بر این اساس بزرگترین تولیدکننده ابرکامپیوترها در جهان محسوب میشود که پس از آن IBM با تولید 164 ابرکامپیوتر قرار دارد و رتبه‌های بعدی این لیست به‌ترتیب به شرکت‌های Cray، Silicon Graphics و Bull اختصاص میابد.
برترین ابرکامپیوترهای جهان در سال‌های گذشته
سال
نام
سرعت
محل استفاده
2008
IBM Roadrunner
1.105 پتافلاپ
آمریکا
2009
Cray Jaguar
1.759 پتافلاپ
آمریکا
2010
Tianhe-IA
2.566 پتافلاپ
چین
2011
Fujitsu K computer
10.51 پتافلاپ
ژاپن
2012
Cray Titan
17.59 پتافلاپ
آمریکا
2013
NUDT Tianhe-2
33.86 پتافلاپ
چین
برترین ابرکامپیوترهای جهان در دهه‌های گذشته
دهه
نوع استفاده و نام ابرکامپیوتر
دهه 1970
پیش‌بینی‌های هواشناسی، تحقیقات آیرودینامیکی – Cray-1
دهه 1980
تحلیل‌های احتمالی و مدل‌سازی‌های تابش محافظتی – CDC Cyber
دهه 1990
شکستن کدهای برنامه‌ریزی شده قوی – EFE DES cracker
دهه 2000
شبیه‌سازی‌های سه‌بعدی برای آزمایش‌های هسته‌ای – ASCI Q
دهه 2010
شبیه‌سازی‌های پویای ملکولی – Tianhe-1A
منبع : ايران
6 دیدگاه ها