آشنایی با کامپیوتر محاسباتی قوی

امروزه پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی مختلفی برای انجام و پیشبرد فعالیت‌های خود نیازمند کامپیوترهایی هستند که با قدرت بالا اطلاعات ورودی را پردازش کنند. فعالیت‌های انجام شده توسط این کامپیوترها به کمک رایانه‌های شخصی انجام نمی‌شوند و نیازمند قدرتی بسیار بیشتر هستند. این ابررایانه، کامپیوتر محاسباتی قوی یا سوپرکامپیوتر نام دارد. برای دسترسی به این سوپرکامپیوترها، شما می‌توانید به دنبال اجاره کامپیوتر محاسباتی قوی باشید و از خدمات شرکت‌های مربوطه استفاده کنید.

اجاره دادن کامپیوتر محاسباتی قوی مخصوص به دانشگاه خواجه‌نصیر تهران، شیراز، اراک، اصفهان

معرفی ابررایانه‌ها

کامپیوترهای محاسباتی قوی دارای ویژگی‌های متمایز خاصی هستند. برخلاف رایانه‌های معمولی، آن‌ها معمولاً بیش از یک CPU (واحد پردازش مرکزی) دارند که شامل مدارهایی برای تفسیر دستورالعمل‌های برنامه و اجرای عملیات حساب و منطق در ترتیب مناسب است. استفاده از CPUهای متعدد برای دستیابی به نرخ محاسباتی بالا به دلیل محدودیت‌های فیزیکی فناوری مدار ضروری است.

سیگنال‌های الکترونیکی نمی‌توانند سریع‌تر از سرعت نور حرکت کنند؛ بنابراین محدودیت سرعت اساسی برای انتقال سیگنال و تغییر مدار وجود دارد. این محدودیت تقریباً به دلیل کوچک‌سازی اجزای مدار، کاهش چشمگیر طول سیم‌های مدارهای اتصال مدار و نوآوری در تکنیک‌های خنک‌کننده (به‌عنوان‌مثال، در سیستم‌های رایانه‌ای پردازنده و مدارهای مختلف) به وجود آمده است.

بازیابی سریع داده‌ها و دستورالعمل‌های ذخیره برای پشتیبانی از سرعت محاسباتی بسیار بالای CPUها موردنیاز است؛ بنابراین، اکثر ابررایانه‌ها دارای ظرفیت ذخیره‌سازی بسیار زیاد بوده و همچنین قابلیت ورودی/خروجی بسیار سریعی دارند.

یکی دیگر از ویژگی‌های متمایز ابررایانه‌ها استفاده آن‌ها از وکتور حسابی یا vector arithmetic است – یعنی آن‌ها قادرند بر اساس جفت لیست اعداد عمل کنند نه بر روی جفت اعداد. به‌عنوان‌مثال، یک ابررایانه معمولی می‌تواند فهرستی از نرخ دستمزد ساعتی برای گروهی از کارگران کارخانه را در لیستی از ساعت‌های کار شده توسط اعضای آن گروه ضرب کند تا لیستی از دلارهایی که هر کارگر تقریباً در همان زمان به دست می‌آورد، تولید کند. رایانه معمولی تنها قادر به محاسبه میزان درآمد توسط یک کارگر است.

اجاره سرور محاسباتی جهت شبیه‌سازی و سیستم محاسبات سریع یا HPC چیست

← مرکز محاسبات سریع →

اینجا کلیک کنید!

گذشته و کاربردهای ابررایانه‌ها

ابررایانه‌ها در ابتدا در برنامه‌های مربوط به امنیت ملی از جمله طراحی سلاح‌های هسته‌ای و رمزنگاری استفاده می‌شدند. امروزه آن‌ها به طور معمول در صنایع هوافضا، نفت و خودرو مورداستفاده قرار می‌گیرند. علاوه بر این، ابررایانه‌ها کاربرد وسیعی در زمینه‌های مهندسی یا تحقیقات علمی پیدا کرده‌اند به‌عنوان‌مثال، در مطالعات ساختار ذرات زیراتمی و منشأ و ماهیت جهان کاربردهای زیادی از خود نشان داده‌اند.

سیستم‌های کامپیوتر محاسباتی قوی به ابزاری ضروری در پیش‌بینی آب‌وهوا تبدیل شده‌اند. پیش‌بینی‌ها اکنون بر اساس مدل‌های عددی است. با کاهش هزینه ابررایانه‌ها، استفاده از آن‌ها به دنیای بازی‌های آنلاین نیز گسترش یافت. به طور خاص، رتبه پنجم تا دهم سریع‌ترین ابررایانه‌های چینی در سال 2007 متعلق به شرکتی با حقوق آنلاین در چین برای بازی الکترونیکی World of Warcraft بود که گاهی اوقات بیش از یک میلیون نفر با هم در یک‌دنیای بازی، بازی می‌کردند.

اهمیت سیستم‌های رایانه‌ای پیچیده برای انجام معادلات دشوار با حجم اطلاعاتی بالا

مزایای استفاده از ابررایانه‌ها

سیستم‌های کامپیوتری محاسباتی قوی درعین‌حالی که از انرژی بالایی استفاده می‌کنند و مصرف برق قابل‌توجهی دارند، مزایا و کاربرد بسیار گسترده‌ای برای صنایع مختلف دارند. از جمله این مزایا می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش زمان موردنیاز برای پردازش داده‌ها: به دلیل توانمندی بالایی که ابررایانه‌ها در پردازش اطلاعات دارند، می‌توانند داده‌های حجیم ورودی را با سرعت بالایی پردازش کنند. این امر کمک می‌کنند پروژه‌ها با سرعت بالاتری انجام شوند و در یک‌زمان کمتر حجم بیشتری از کار تحویل داده شود.
  • اجرای الگوریتم‌های پیچیده: زمان اجرای برنامه‌ها و الگوریتم‌های نوشته شده در کدهای کامپیوتری بسته به پیچیدگی متفاوت خواهد بود. هرچه یک الگوریتم پیچیدگی بیشتری داشته باشد، کامپیوتر باید مدت‌زمان بیشتری را به اجرای آن اختصاص دهد؛ بنابراین، برای اجرای الگوریتم‌های پیچیده باید از سیستم‌های کامپیوتری بسیار قوی استفاده کرد تا بتواند تجزیه‌وتحلیل مناسبی از این الگوریتم‌ها ارائه کند.

کاهش میزان هزینه‌ها: باتوجه‌به به دو مورد قبلی که عنوان شد، به دلیل افزایش سرعت اجرا و کاهش زمان موردنیاز، به‌تبع هزینه‌های مالی و زمانی موجود نیز کاهش می‌یابند و مشتریان می‌توانند در درازمدت سودآوری آن را مشاهده کنند. کاهش هزینه‌ها چه برای پروژه‌های صنعتی و چه برای پروژه‌های دانشگاهی می‌تواند سبب افزایش کیفیت کار نهایی شود.

اجاره سرورهای کامپیوتر محاسباتی قوی به دانشگاه‌های مختلف جهت انجام پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی

اجاره ابررایانه و هزینه آن

برای تهیه ابررایانه بهتر است از شرکت‌هایی که در این حوزه فعالیت می‌کنند کمک بگیرید. خرید یک سیستم کامپیوتر محاسباتی قوی مانند خرید یک کامپیوتر ساده نبوده و هزینه‌های زیادی را دربر می‌گیرد، همچنین نگهداری از این سرورهای سختی‌های خاص خودش را دارد؛ بنابراین، باتوجه‌به مطالب عنوان شده توصیه می‌شود این سیستم‌ها را کرایه کنید تا هم از خدمات این شرکت‌ها بهره‌مند و هم اینکه از هزینه‌های پروژه خود کم کنید.

در زیر هزینه بعضی از سرویس‌های ارائه شده برای سرورهای محاسباتی آورده شده است. شما می‌توانید برای اطلاعات بیشتر به سایت شبیه‌سازان مراجعه کنید.

برای اجاره یک سیستم 24 هسته‌ای با قابلیت ذخیره‌سازی 292 گیگابایت و رم 16 گیگابایت با CPU 2.66 هرتز، هزینه تقریباً در حدود یک میلیون و 100 هزار تومان خواهد شد. همین‌طور برای تهیه سیستمی با 56 هسته، ذخیره‌سازی 300 گیگابایت و با رم 64 گیگابایت می‌توانید به‌ازای هر 200 ساعت 2 میلیون تومان یا برای یک ماه 6 میلیون تومان بپردازید.

جمع بندی

در این مطلب به بررسی کامپیوتر محاسباتی قوی پرداختیم. اجاره این ابر رایانه می‌تواند مزایای زیادی را با خود به همراه داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها را برای شما ذکر کردیم. همین مزیت‌ها باعث شده‌اند تا بتوانید شاهد استفاده گسترده از آن‌ها در مکان‌های مختلف از جمله دانشگاه خواجه نصیر تهران، شیراز، اراک و اصفهان باشید.

سؤالات متداول

امروزه به دلیل توان بالای این سیستم‌ها استفاده از کامپیوترهای محاسباتی قوی برای انجام پروژه‌های متعدد دانشگاهی و صنعتی رواج دارد. در زیر به تعدادی از سؤالات متداولی که در این حوزه ایجاد می‌شوند پاسخ داده خواهد شد.

  • محاسبات سریع یا موازی (HPC) چیست؟

سیستم محاسباتی HPC یا High Performance Computing، با تقسیم کردن محاسبات بر روی چند کامپیوتر یا هسته کوچک‌تر می‌تواند به صورت موازی به پردازش اطلاعات بپردازد. این کار هزینه محاسباتی و زمانی را کاهش می‌دهد.

  • مزایای ابررایانه‌ها یا کامپیوتر محاسباتی قوی چیست؟

از مزایای سوپرکامپیوترها می‌توان به کاهش زمان پردازش داده‌ها، انجام الگوریتم‌های پیچیده و حل مشکلات مربوط به آن‌ها، کاهش هزینه‌های نهایی پروژه‌های دانشگاهی و صنعتی و افزایش ایمنی اطلاعاتی اشاره کرد.

  • کاربردهای کامپیوتر محاسباتی قوی چیست؟

امروزه به دلیل افزایش حجم داده‌های در دسترس و توسعه الگوریتم‌های پیچیده برای اجرا برنامه‌ها، نیازمندی به استفاده سرورهای محاسباتی احساس می‌شود. از این ابررایانه‌ها در حوزه‌های مختلف مهندسی و علوم پایه استفاده می‌شوند.