ابر کامپیوتر
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminابر کامپیوتر
نظر کلی
تاریخ مختصر صنعتی
ابررایانههایی را که در دههٔ ۱۹۶۰ ساخته و ارائه شدند سیمور کری از بنگاه کنترل اطلاعات (CDC) طراحی کرده بود و تا دههٔ ۱۹۹۰ هم بازار در دست این ابررایانهها بود. زمانی که سیمور کری جدا شد و رفت تا شرکت خودش به نام تحقیقات سیمور را راهاندازی و اداره کند با طرحهای جدیدش بازار ابررایانهها را در دست گرفت و تا پنج سال (۱۹۸۵–۱۹۹۰) یکهتاز بازار ابر محاسبه بود. خود کری هرگز واژهٔ ابررایانه را استفاده نکرد و کمتر کسی به خاطر دارد که او تنها کلمهٔ رایانه را استفاده میکرد. در سال ۱۹۸۰ همزمان با ظهور بازار رایانههای کوچک که یک دهه قبل به وجود آمده بودند تعداد زیادی رقبای کوچک وارد بازار شدند. اما بسیاری از اینها در دههٔ ۱۹۹۰ با بروز مبارزات بازار ابررایانه حذف شدند. امروزه ابررایانهها طراحیهای سفارشی کمنظیری هستند که شرکتهای صنعتی مثل آیبیام و اچپی تولید میکنند. همان شرکتهایی که بسیاری از شرکتهای دههٔ ۱۹۹۰ را خریدند تا از تجربهشان استفاده کنند. البته بنگاه کری هنوز به صورت حرفهای به ساخت ابررایانه ادامه میدهد. اصطلاح ابررایانه چندان پایدار و ثابت نیست. ممکن است ابررایانه امروز فردا تبدیل به یک رایانه معمولی شود. اولین دستگاههای CDC پردازندههای نردهای (اسکالر) خیلی سریع بودند؛ ده برابر سریعتر از سریعترین ماشینهای سایر شرکتها. در دههٔ ۱۹۷۰ اکثر ابررایانهها به انجام محاسبات برداری پرداختند و بسیاری رقبا و تولیدکنندگان جدید پردازندههای خودشان را با قیمت پایین با همان روش کار به بازار ارائه کردند تا در بازار حاضر شوند. در ابتدا و میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ ماشینهایی با پردازندههای اندک برداری که به صورت موازی کار میکردند تبدیل به استاندارد شدند. هر ماشینی معمولاً چهارده تا شانزده پردازندهٔ برداری داشت. در اواخر دهٔ ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ دوباره توجهها از پردازندههای برداری به سیستمهای پردازندهٔ موازی معمول معطوف شد که هزاران ریزپردازنده معمولی داشتند و برخی از آنها نمونههای آماده و برخی هم سفارشهای مشتریان بودند (در اصطلاح کاری، این را حملهٔ میکروهای کشنده مینامند). امروزه طرحهای موازی بر اساس ریزپردازندههای آمادهٔ نوع سرور ساخته میشوند از جمله Power PC, Itanium, x۸۶–۶۴ و مدرنترین ابررایانهها بسته (کلاستر)های رایانهای با تنظیمات دقیق هستند که پردازندههای کم حجم و رابطهای داخلی سفارشی و بسته به مورد دارند.
ابزارهای نرمافزاری
ابزارهای نرمافزاری برای پردازش توزیع شده شامل APIهای استاندارد از جمله MPI, PVM و ابزارهای نرمافزاری متن باز ازجمله Beowulf, Warewulf, Open mosix هستند که ساختن یک ابررایانه را از تعدادی سرورها یا واحدهای کاری ممکن میکنند. تکنولوژیهایی مثل ZerConf (Rendez-Vous/Bonjourقرار ملاقات/سلام) برای ساخت بستههای کامپیوتری موردنیاز برای نرمافزارهای تخصصی مثل shake اپل هستند. در علوم کامپیوتر هنوز یک زبان برنامهنویسی ساده برای ابرکامپیوترها نیست و موضوع خوبی برای تحقیق خواهد بود. برنامههای کاربردی هزاران دلار هزینه داشت اما امروزه به لطف جامعهٔ متن باز (که گاهی در این زمینه تکنولوژیهای جالب توجهی به وجود میآورد) رایگان هستند.
استفادههای عمومی
ابررایانهها با رمها و کار آییهای بسیاری که دارند معمولاً برای عملیات حساس روی محاسبه از جمله مسائل فیزیک کوانتوم، هواشناسی، تحقیقات آب و هوا (از جمله تحقیق دربارهٔ گرم شدن کرهٔ زمین) مدلسازی مولکولی (مطالعهٔ ساختارها و محتویات ترکیبات شیمیایی، ماکرومولکولهای بیولوژیکی، پلیمرها و بلورها) شبیهسازیهای فیزیکی (مثل شبیهسازی هواپیماها در تونلهای هوا، شبیهسازی انفجار سلاحهای هستهای و تحقیق دربارهٔ پیوست هستهای) تحلیل مخفی و … استفاده میشوند. دانشگاههای بزرگ، مراکز نظامی و آزمایشگاههای تحقیقات علمی بزرگترین کاربران آن هستند. نوع خاصی از مسائل به نام مسائل بسیار مشکل، مسائلی که حل کامل شان نیازمند منابع کامپیوتری نیمه بی پایان هستند. یک مطلب قابل توجه در این مقال تفاوت بین محاسبهٔ، توانایی محاسبه و ظرفیت است چنانکه گراهام و همکارانش بررسی کردهاند. محاسبهٔ توانایی یعنی استفاده از ماکزیمم توان محاسبه برای حل یک مسئلهٔ بزرگ در کمترین زمان. این سیستم اغلب میتواند مسئلهٔ را با حجم و پیچیدگی که هیچ کامپیوتر دیگری نمیتواند حل کند حل نماید. اما محاسبهٔ ظرفیت یعنی استفاده از توان محاسبهٔ مقرون به صرفه و کارآمد برای حل مسائل کم و بیش بزرگ یا تعداد زیادی مسائل کوچک یا آمادگی برای اجرا روی سیستم توانایی استفاده میشود.
طراحی سختافزار و نرمافزار
ابررایانههایی که پردازندههای سفارشی داشتند قبلاً سرعتی که روی کامپیوترهای معمولی داشتند را از طراحیهای ابتکاری شان به دست میآوردند که اجازه میداد مثل یک مهندسی به هم پیچیده چند کار را به صورت موازی انجام دهند. آنها را تنها برای انواع مشخصی از محاسبات مثل محاسبات عددی استفاده میکردند و در محاسبات کلی تر کامپیوتری ضعیف عمل میکردند. سلسله مراتب حافظهٔ آنها به دقت طراحی میشد تا دائماً اطلاعات و دستورالعمل در دسترس پردازنده قرار گیرد. در اصل عمدهترین تفاوت بین ابررایانههاو کامپیوترهای کندتر در سلسله مراتب حافظهشان است. سیستم ورودی/خروجی آنها برای پهنای باندهای بالا با تأخیر بسیار پایین طراحی شدهاست چرا که اساساً ابرکامپیوترها برای پردازش انتقالات طراحی نشدهاند. در اینجا هم مثل هر سیستم موازی قانون آمدال صدق میکند. طراحیهای مختلف ابررایانهها برای حذف تتابع (serialization) نرمافزارها تلاش بسیاری میکنند و برای رفع مشکلات و تنگناهای باقیمانده و تسریع آنها از سختافزار استفاده میکنند.
تکنولوژیها و دشواریهای ابررایانهها
- یک ابررایانه گرمای زیادی تولید میکند و باید خنک شود. خنک کردن بسیاری ابررایانهها مسئلهٔ بسیار بزرگی برای HVAC است.
- اطلاعات نمیتوانند با سرعتی بالاتر از سرعت نور بین دو بخش کامپیوتر جابجا شوند. به همین دلیل یک ابررایانه چندمتری (با عرض چندمتر) باید تأخیر بین قطعاتش در حد چند ده نانوثانیه باشد. به خاطر همین مشکل طراحیهای سیمور کری کوشیدند در حد امکان از طول کابلهای کمتر استفاده کنند شکل استوانهٔ کری هم به همین ترتیب به وجود آمد. در ابررایانههایی که تعداد بسیار زیادی cpu دارند که موازی هم کار میکنند برای فرستادن پیام بین پردازندهها توقف یک تا پنج میکرو ثانیه معمول است.
- برای فرستادن پیام بین پردازندههاها حجم بسیار بالای اطلاعات را در مدت زمان کوتاه مصرف و تولید میکنند. کن بچر میگوید: برای فرستادن پیام بین پردازندهها وسیلهای است که مسائل محدود به محاسبه را محدود به I/O میکند. برای حصول اطمینان از انتقال سریع و ذخیرهٔ و بازیابی صحیح اطلاعات باید روی پهنای باند ذخیرهٔ خارجی کار زیادی انجام بدهیم.
تکنولوژیهای تولید شده برای ابررایانهها شامل اینها میشوند:
- پردازش برداری
- خنککنندگی مایع
- دسترسی ناهمشکل به حافظه (NUMA)
- دیسکهای راه راه (اولین نمونه از آنچه بعدها نامش RAID شد)
- فایل سیستمهای موازی
تکنیکهای پردازش
تکنیکهای پردازش برداری اوائل برای ابررایانهها طراحی و ایجاد شدهاند و برای کاربردهای سطح بالا و تخصصی استفاده میشوند. این تکنیکها به وفور وارد بازار معماری DSP و راهکارهای پردازش SIMD کامپیوترهای همه منظوره هم شدهاند. خصوصاً کنسولهای جدید بازیهای کامپیوتری از SIMD خیلی استفاده میکنند و به این دلیل است که برخی تولیدکنندگان ادعا میکنند ماشینهای بازی شان ابررایانه هستند. واقعیت این است که برخی کارتهای گرافیک توان محاسبهٔ چندین ترافلاپ (teraFLOP) را دارند. اولین پردازشهای کامپیوتری طبیعتی داشت که هدف خاصی را دنبال میکرد و کاربردهایی که میتوان برای این قدرت داشت را محدود میکرد با پیش رفته تر شدن بازیهای کامپیوتری واحدهای پردازش گرافیکی (GPUها) متحول شدهاست به عنوان پردازندههای برداری همه منظوره مفیدتر شدهاند و یک دیسیپلین کامل علوم کامپیوتری به وجود آمد تا از این توانایی استفاده کند به نام محاسبههای همه منظوره بر واحدهای پردازش گرافیکی(GPGPU).
سیستمعامل
سیستمعامل ابررایانهها که اغلب امروزه انواعی از لینوکس و یونیکس هستند و اگر پیچیدهتر از ماشینهای کوچکتر نباشند همان قدر پیچیده هستند. ظاهری که کاربر میبیند سادهتر است چون سازندگان OSها منابع برنامهنویسی کمتری برای سرمایهگذاری بر بخشهای غیرضروری OSها (یعنی بخشهایی که مستقیماً به بهترین کاربرد سختافزار نمیشود) دارند. دلیل اصلی آن این است که این کامپیوترها میلیونها دلار قیمت دارند امابازار خریدشان بسیار کوچک است لذا بودجههای R&D شان اغلب محدود است. وجود یونیکس و لینوکس اجازه میدهد ظاهر کاربری (user interface) نرمافزار دسکتاپ معمولی دوباره مورد استفاده قرار بگیرد. جالب آنجا ست که در تاریخ صنعت ابررایانهها این روند هم چنان ادامه پیدا کردهاست و رهبران قدیمی این تکنولوژی از جمله Silicon Graphics در برابر امثال nVIDIA عقب نشستهاند چرا که اینها میتوانند محصولات ابتکاری ارزان و پرفایده و پرکاربرد را به لطف مشتریان بسیارشان که R&D آنها را تأمین میکنند تولید نمایند. از نظر تاریخی تا ابتدا و میانهٔ دههٔ ابررایانهها اغلب سازگاری گروه دستورات و قابلیت جابجایی کدها را فدای عملکرد و سرعت پردازش و دسترسی به حافظهٔ کامپیوتر میکردند. اغلب ابررایانهها تا به امروز برخلاف کامپیوترهای گرانقیمت فنی high end main frames سیستمهای عامل بسیار متفاوتی دارند. Cray-۱ به تنهایی شش OS مخصوص خودش را داشت که جامعهٔ کامپیوتر هیچ خبری از آنها نداشت. مشابه آن کامپایلرهای برداریکننده و مواز یکنندهٔ بسیاری هم برای فرترن موجود بود. اگر به خاطر سازگاری گروه دستورات اولیه بین Cray-۱ و Cray x-mp و پذیرش انواع OSهای یونیکس مثل CrayUnicos و لینوکس نبود این اتفاق برای ETA-۱۰ هم میافتاد. به همین دلیل در آینده سیستمهایی با بالاترین کاربرد احتمالاً رنگ و بویی از یونیکس خواهند داشت اما با خاصیتهای مخصوص سیستم ناسازگار خصوصاً برای سیستمهای بسیار فنی و گرانقیمت با امکانات امن مطمئن.
برنامهنویسی
معماری موازی ابررایانهها ایجاب میکند تکنیکهای برنامهنویسی خاصی برای سرعت بالایشان استفاده شود. کامپایلرهای هدفمند فرترن معمولاً میتوانند کدهای سریع تری از C یا C++ تولید کنند. به این دلیل فراترن همچنان بهترین انتخاب برای برنامهنویسی علمی و البته برای اکثر برنامههایی که روی ابررایانهها اجرا میشود باقی میماند. برای بهرهوری از موازی بودن ابررایانهها، محیطهای برنامهنویسی خاصی برای برنامهنویسی آنها استفاده میشود از جمله برای بستههای کامپیوتری پراکنده و دور از هم PVM و MPI و برای ماشینهای حافظه اشتراکی بسیار نزدیک به هم OpenMP استفاده میشود.
معماری ابررایانه مدرن
چنانکه در فهرست نوامبر ۲۰۰۶ میبینیم ده کامپیوتر برتر فهرست پانصد کامپیوتر برتر (و البته بسیاری کامپیوتر دیگر در این لیست) معماری سطح بالا اما مشابهی دارند. هر کدام مجموعهای از مولتی پروسسورهای تماماً SIMD هستند. هر ابررایانهای بسته به تعداد مولتی پروسسورهای مجموعه، تعداد پروسسورهای هر مولتی پروسسور و نیز تعداد عملیاتی که میتواند به صورت همزمان در هر پروسسور SIMD انجام بدهد از سایر ابررایانهها متفاوت میشود. در این سلسله چنین چیزهایی داریم:
- یک مجموعه کامپیوتری که کامپیوترهای آن از طریق شبکهٔ سرعت بالا یا شبکهٔ تعویض (switching fabric) اتصال بسیار مفصلی با هم دارند. هر کامپیوتر هم تحت نمونهٔ مجزایی از OS کار میکند.
- کامپیوتر مولتی پروسسور کامپیوتری است که تحت OS مشخصی کار میکند و بیش از یک CPU دارد و در آن نرمافزار سطح عملکرد از تعداد پروسسورها مستقل است. وظایفی مثل مولتی پروسسینگ متقارن (SMP) و دسترسی غیرهمشکل به حافظه (NUMA) را با هم انجام میدهند.
- یک پروسسور SIMD یک دستور را بر چندین دسته اطلاعات به صورت همزمان اجرا میکند. پردازنده میتواند چندمنظوره یا برداری با کاربرد خاص باشد. سطح عملکرد هم میتواند بالا یا پایین باشد.
طبق بررسی ماه نوامبر سال ۲۰۰۶ قانون مور (Moore) و اقتصاد مقیاسی (economy of scale) فاکتور اصلی در طراحی ابررایانهها هستند. یک PC دسکتاپ مدرن امروزه قوی تر از یک ابررایانه پانزده سال پیش است و این طراحیهایی که سابقاً اجازه میداد ابررایانهها از ماشینهای دسکتاپ بهتر عمل کنند در طراحی PCها استفاده میشوند. به علاوه هزینههای ایجاد تراشهها (چیپchip) باعث میشود طراحی تراشههای سفارشی برای کاربرد محدود مقرون به صرفه نباشد بلکه تولید انبوه تراشهها را تأیید میکند که مشتری داشته باشند و هزینهٔ تولید را پوشش بدهد. یک واحد کاری مدل هسته چهارگانه Xeon با عملکرد GHz۲٫۶۶ از یک ابررایانه C۹۰ کری چند میلیون دلاری که در دههٔ ۱۹۹۰ استفاده میشد بهتر است و حجم بسیار بالایی از کار که در دههٔ ۱۹۹۰ به چنین ابررایانهای نیاز داشت امروزه با یک واحد کاری کمتر از ۴۰۰۰ دلاری انجام میشود. مسایلی که ابررایانهها آنها را حل میکردند اکثراً باید موازیسازی میشدند (یعنی تقسیم کار بزرگ به چند کار کوچکتر برای انجام همزمان) آن هم به قطعات بزرگ تا حجم اطلاعاتی که بین واحدهای پردازندهٔ مستقل انتقال پیدا میکرد کاهش پیدا کند. این است که میتوان به جای بسیاری ابررایانههای سنتی از بستههای طراحی استاندارد بهره برد که با برنامهریزی قابلیت عملکرد یگانه و همگرا را دارند.
ابررایانههای هدفمند و دارای کاربرد خاص
ابررایانه هدفمند ابزارهای محاسباتی با عملکرد بسیار سطح بالا و معماری سختافزاری مناسب حل یک مسئلهٔ خاص هستند. میتوان در آنها از تراشههای FPGA برنامهریزی شده یا چیپهای VLSI سفارشی استفاده نمود که عمومیت شان را از دست میدهند اما در عوض نسبت قیمت به کاربرد بالاتری ارائه میدهند. از آنها برای محاسبات نجومی و کد شکنیهای بسیار قوی استفاده میشود. پیش آمدهاست که یک ابررایانه هدفمند جدید از برخی نظرها از سریعترین ابررایانه وقت سریع تر عمل کند مثلاً GRAPE-۶ که در سال ۲۰۰۲ در برخی مسائل سریع تر از شبیهساز زمین عمل کرد. مثالهایی از ابررایانه هدفمند
- DEEP BLUE برای بازی شطرنج
- ماشینها یا ابزار و قطعات ماشینهای محاسبهٔ قابل پیکربندی مجدد
- GRAPE برای فیزیک نجوم و دینامیک مولکول
- DEEP CRACK برای رمزشکنی DES
سریعترین ابررایانه روز
محاسبهٔ سرعت ابررایانه
سرعت ابررایانه بر اساس FLOPS محاسبه میشود که مخفف عملیات دقیق شناور در هر لحظه میباشد و معمولاً هم یک پسوند SI مثل ترا یا پتا با آن است. در حالت ترا بودن آن را TFLOPS ترافلاپ ده به توان دوازده FLOP و در حالت پتا بودن PFLOPS پتافلاپ ده به توان پانزده میگویند. این محاسبهٔ بر اساس مقیاسی که مارتیس بزرگ را تجزیه ی(LU decomposition میکند صورت میگیرد. این نمونه مسائل حقیقی را بررسی میکند اما خیلی راحتتر از محاسبهٔ مسائل دنیای واقعی است.
فهرست پانصد عنوان برتر
از سال ۱۹۹۳ نتایج LINPAK پانصد ابررایانه سریع دنیا را همواره رتبهبندی نمودهاست. البته ادعا نمیشود این فهرست کاملاً بی ایراد است اما بهترین از سرعت کامپیوتر را در هر زمان دارد.
سریعترین ابررایانه فعلی
پس از Tianhe-1A، نوبت به این غول چینی رسید تا رکورد سرعت را با ثبت عدد ۳۳٫۸۶ پتافلاپس بشکند. Tianhe-2 از پردازندههای Xeons و Xeon Phi اینتل از سری آیوی بریج استفاده میکند و در مجموع ۳ میلیون و ۱۲۰ هزار هسته پردازشی دارد. این ابر کامپیوتر که ۱۷٬۸۰۸ کیلووات مصرف انرژی دارد، بر روی کاغذ قادر است به سرعت ۵۴٫۹ پتافلاپس هم دست یابد. پس اگر لازم شد، شاید بتواند برای حفظ جایگاه خود، سرسختانه بجنگد. منبع
ابر شبه محاسبه (کازی سوپر کامپیوتینگ quasi super computing)
برخی انواع محاسبات توزیع شدهٔ مقیاس وسیع برای مسائل بسیار موازیسازی شده را میتوان اوج ابر محاسبهٔ دستهبندی شده نامید. مثلاً پلتفرم BOINC (که میزبان تعدادی پروژهٔ محاسبهٔ توزیع شده هستند) در بیست و هفتم مارس سال ۲۰۰۷ از طریق ۱۷۹۷۰۰۰ کامپیوتر اضافه روی شبکه بالای ۵۳۰٫۷ ترافلاپ سرعت عملکرد به ثبت رساند. سریعترین پروژه بود SETI@home که با ۱۳۹۰۰۰۰ کامپیوتر اضافه ۲۷۶٫۳ ترافلاپ کار میکرد. یک پروژهٔ توزیع شدهٔ دیگر Folding@home بود که در اواخر سپتامبر ۲۰۰۷ قدرت عملکرد برابر ۱٫۳ پتافلاپ گزارش داد. مشتریانی که از پلی استیشن استفاده میکنند از توان محاسبهٔ بالا ۱ پتافلاپ استفاده میکنند. تحقیق Mersenne Prime توزیع شدهٔ GIMP تا اکتبر ۲۰۰۷ قدرت برابر ۲۳ ترافلاپ به ثبت رساندهاند. سیستم موتور جستجوی گوگل با ۱۲۶ تا ۳۱۶ ترافلاپ احتمالاً سریعترین باشد.
تحقیق و توسعه
در نهم سپتامبر سال ۲۰۰۶ دفتر مدیریت امنیت هستهای ملی انرژی آمریکا (NNSA)، آی بی ام(IBM) را برای طراحی و ساخت اولین ابررایانه دنیا انتخاب کرد. سیستمی که برای تولید ماشینی پردازندهٔ موتور پنهای باند سلولی (cell BE) ماشینی با توان پایستهٔ یک پتافلاپ یا یک هزار تریلیون محاسبه در ثانیه بسازد. پروژهٔ دیگری که IBM به آن مشغول است ساخت Cyclops۶۴ است که قرار است روی یک تراشه یک ابررایانه نصب کند. دکتر کارمارکار در هند پروژهای را برای ساخت ابررایانه یک پتافلاپی رهبری میکند. CDAC هم در حال ساخت رهبری میکندی است که تا سال ۲۰۱۰ بتواند به یک پتافلاپ برسد. NSF هم پروژهای بیست میلیون دلاری برای ساخت یک ابررایانه یک پتافلاپی در دست دارد. NCSA هم در دانشگاه ایلینوی اوربانا شامپاین مشغول چنین پروژهای است و برآورد میشود تا سال ۲۰۱۱ آن را تکمیل کند.
جدول زمانی ابررایانهها
اینجا جدولی از سریعترین ابررایانههای رکورددار همه منظورهٔ موجود در دنیا با سال کسب رکوردشان را میبینید. منبع عناوینی که سال ثبتشان قبل از سال ۱۹۹۳ است مختلف است اما برای عناوین بعد از سال ۱۹۹۳ از فهرست پانصد کامپیوتر برتر دنیا استفاده کردهایم.
منبع : ویکی پدیا
ابر کامپیوتر
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminمراحل آماده سازی یک ابر کامپیوتر خانگی
/1 دیدگاه/در ابر کامپیوتر /توسط adminابر رایانه هایی که به میز کاری خانگی رسیده اند
ابر رایانه هایی مطرح زیادی در سطح جهانی در حال فعالیت بوده و به انجام محاسبات پیچیده علمی و شبیه سازی های هسته ای مشغولند. شما نیز میتوانید یک ابر کامپیوتر خانگی برای خود و در کنار میز کار خود داشته باشید. وجود این دستگاه ها، برای محققانی که به شبیه سازی های مولکولی نیاز داشته یا برنامه نویسانی که در زمینه یادگیری ماشین و پروژه های هوش مصنوعی فعالیت دارند یا حتی گیمرهای حرفه ای لازم و ایده آل به نظر می رسد.
در ادامه با مراحل آماده سازی یک ابر رایانه خانگی بیشتر آشنا خواهید شد.
مراحل آماده سازی یک ابر کامپیوتر خانگی
برای داشتن بهترین و کارآمدترین ابر کامپیوتر خانگی وجود یک کارشناس یا شبکه ساز با تجربه بسیار کمک کننده خواهد بود. با مشورت خواستن از حرفه ای ها به کار خود سرعت و کیفیت می بخشید. با وجود این افراد به افزایش کارایی و عملکرد منابع خود بهبود می بخشید.
برای آماده سازی یک ابر کامپیوتر خانگی، پشت سر گذاشتن مراحل زیر لازم و ضروری است:
- تحلیل نیاز و انتخاب سخت افزارها و منابع لازم و ضروری
- ساخت گره های محاسباتی یا تهیه سرورهای آماده: در انتخاب قطعات سرور دقت نموده و از افراد کاربلد در این مورد کمک بگیرید. ریز پردازنده ها، مادر بردها، رم، حافظه جانبی و آداپتورهای شبکه باید بیشترین همخوانی را با یکدیگر داشته و با هم هماهنگ باشند.
- نصب سرور ها در رک ها
- نصب سوئیچ اترنت در قسمت بالای شاسی سرور
- نصب واحد برق رسانی و توزیع نیرو بسته به میزان جریان و ولتاژی که گره های شما نیاز دارند
- پیکربندی و نصب سیستم عامل بر روی کامپیوترهای تعبیه شده در گره ها
- نصب نرم افزارهای مدیریت منابع، رابط ارسال پیام و دیگر کتابخانه های مورد نیاز
- شبکه بندی و اتصال گره های محاسباتی بر اساس توپولوژی انتخاب شده
- ارزیابی و تست نهایی و اندازه گیری سرعت محاسباتی خوشه ها یا HPL (High Performance Linpack )
یک ابر کامپیوتر خانگی داشته باشید
مطالب مرتبط:
معرفی پنج مورد از قوی ترین ابر کامپیوترهای جهان
/1 دیدگاه/در ابر کامپیوتر /توسط adminابر کامپیوتر ها و قدرتی که خیال را به واقعیت تبدیل ساخته است
کامپیوترهای قدرتمند و غول پیکر در به واقعیت پیوستن بسیاری از فرضیه های علمی و نظریه های دست نیافتنی نقش اساسی داشته اند. ابر کامپیوترهای جهان با قدرت و قابلیت های پیشرفته خود در شبیه سازی بسیاری از نظریه ها، انجام محاسبات پیچیده و پردازش های موازی و … به یاری محققان و دانشمندان آمده اند.
در ادامه شما را با تعدادی از ابر کامپیوترهای جهان بیشتر آشنا خواهیم کرد.
قوی ترین و مطرح ترین ابر کامپیوترهای جهان
ابر کامپیوتر Frontier در آمریکا
این ابر کامپیوتر در سال 2022 توسط شرکت Hewlett Packard Enterprise تولید شد. این دستگاه، اولین ابر رایانه اگزا مقیاس در زمان خود بوده و این به معنای قدرت این سیستم در انجام حداقل یک تریلیون محاسبه در ثانیه می باشد.
ابر کامپیوتر Frontier در آمریکا
ابر رایانه Fugaku در ژاپن
در سال 2020 و پیش از ظهور فرانتیر، این سیستم یکی از مطرح ترین ابر کامپیوترهای جهان بوده که توسط شرکت ژاپنی فوجیتسو طراحی و ساخته شده است. این سیستم دارای توان 442 پتافلاپس بوده و قادر است 442 کوآدریلیون محاسبه را در هر ثانیه به انجام رساند.
ابر کامپیوتر LUMI در فنلاند
در سال 2022 یکی از سریع ترین ابر کامپیوترهای اروپا با عنوان زیرساخت مدرن یکپارچه بزرگ ( به اختصار LUMI ) تولید شد. این سیستم قدرتمند، توانی معادل 151.9 پتافلاپس را دارا می باشد.
ابر کامپیوتر LUMI در فنلاند
ابر رایانه Summit در آمریکا
شرکت مطرح و قدرتمند IBM، در سال 2018 به منظور اجرای پروژه ها و انجام تحقیقات علمی، یکی از مطرح ترین ابر کامپیوترهای جهان را با نام Summit در آمریکا راه اندازی کرد. این ابر رایانه از توانی معادل 148.6 پتافلاپس برخوردار است.
ابر رایانه Summit در آمریکا
ابر رایانه Sierra در آمریکا
در سال 2018 و همگام با طراحی و تولید ابر کامپیوتر سامیت، Sierra نیز پا به دنیای دیجیتال و کامپیوترهای غول آسا گذاشت. این ابر رایانه، از نظر معماری و پردازنده های گرافیکی شباهت زیادی به سامیت دارد. هدف از راه اندازی این سیستم انجام شبیه سازی های سلاح های هسته ای آمریکا بوده است.
ابر رایانه Sierra در آمریکا
مطالب مرتبط:
سریعترین ابر کامپیوترهای سیاره به همراه عکس
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminابر کامپیوترها دستگاههای بسیار پیچیدهای هستند که برای انجام تریلیونها محاسبه در ثانیه طراحی شدهاند. آنها برای تحقیقات علمی، شبیهسازی سلاحهای هستهای و وظایفی که نیاز به قدرت پردازشی بسیار زیاد دارند، استفاده میشوند. بیایید نگاهی به درون برخی از سریعترین ابررایانههای سیاره بیندازیم.
ابر کامپیوتر IBM Summit
IBM Summit، سریعترین سوپر کامپیوتر جهان است که در مرکز ملی Oak Ridge در تنسی قرار دارد. این دستگاه شامل ۴۶۰۸ سرور است که هر کدام دارای دو CPU Power9 با ۲۲ هسته و ۶ GPU Nvidia Volta با جمعیت بیش از ۲۷٬۰۰۰ GPU هستند.
عملکرد LINPACK Summit ۱۴۸٫۶ پتافلاپس است، به این معنی که میتواند ۱۴۸٫۶ کوادریلیون محاسبه در ثانیه انجام دهد. این دستگاه برای تحقیقات بیولوژیکی و مواد به مقیاس نانو، همچنین مدل سازی آب و هوا و پیشبینی آب و هوای شدید استفاده میشود. سرورها و تجهیزات شبکه در Summit دو اتاق به اندازه یک زمین بسکتبال را پر میکنند و در حالت تمام ظرفیت، حدود ۸ مگاوات انرژی مصرف میکنند. خنک کردن این مقدار سختافزار، نیاز به ۴۸٬۰۰۰ گالن آب در دقیقه دارد.
ابر کامپیوتر TaihuLight
TaihuLight، یک سوپر کامپیوتر چینی است که در مرکز ابررایانه ملی ووکسی قرار دارد. وقتی در سال ۲۰۱۶ برای اولین بار روشن شد، با عملکرد LINPACK ۹۳ پتافلاپس، سریعترین ابررایانه جهان شد.
TaihuLight بیش از ۱۰٬۰۰۰ گره محاسباتی دارد، که هر کدام دارای یک کو-پردازنده Intel Xeon Phi و ۳ CPU Xeon هستند. این ابررایانه مساحت ۴۰۰۰ مترمربعی را اشغال میکند و در حالت تمام سرعت، ۱۵ تا ۱۸ مگاوات انرژی مصرف میکند.
سیستم TaihuLight در اصل برای شبیهسازیهای عددی، محاسبات ابری و تحقیقات یادگیری عمیق استفاده میشود. ابررایانههایی مانند Summit و TaihuLight به دانشمندان و پژوهشگران امکان میدهند تا در مقیاس بینظیری به مسائل پیچیده بپردازند و به پیشرفت دانش انسانی کمک کنند.
مطالب مرتبط:
اجاره ابر کامپیوتر، راه حلی اقتصادی و کارآمد برای نیازهای پردازشی شما
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط admin1. چرا باید ابر کامپیوتر اجاره کرد؟
در دنیای امروز، با توسعه فناوریهای ابری، اجاره ابر کامپیوتر به عنوان یکی از راه حلهایی برای نیازهای پردازشی شرکتها و سازمانها به شمار میرود. با استفاده از این راه حل، شما میتوانید به سرعت و با کمترین هزینه، به منابع پردازشی که نیاز دارید دسترسی پیدا کنید. اجاره ابر کامپیوتر به شما این امکان را میدهد که به راحتی و با کمترین هزینه، منابع پردازشی مورد نیاز خود را در اختیار داشته باشید.
2. اجاره ابر کامپیوتر چه سودی دارد؟
با استفاده از اجاره ابر کامپیوتر، شما نیازی به سرمایهگذاری بزرگی برای خرید سرورهای پرقدرت ندارید و همچنین نیازی به نگهداری و تعمیرات آنها نیز ندارید. با اجاره ابر کامپیوتر، شما میتوانید به راحتی و با کمترین هزینه، به منابع پردازشی نیاز دارید دسترسی پیدا کنید. همچنین، با استفاده از این راه حل، شما میتوانید به راحتی و با سرعت بیشتری پروژههای خود را انجام دهید.
3. آیا پرداخت هزینه برای دسترسی به ابر کامپیوتر توجیه اقتصادی دارد؟
اجاره ابر کامپیوتر میتواند برای شرکتهای کوچک و بزرگ به عنوان یک راه حل اقتصادی و کارآمد برای نیازهای پردازشی شان باشد. با استفاده از این راه حل، شما میتوانید به کمک منابع پردازشی بیشتری، پروژههای خود را به راحتی و با سرعت بیشتری انجام دهید در نتیجه درآمد بیشتر خواهید داشت و همچنین با اینکار میتوانید هزینههای اضافی خود را کاهش دهید. این راه حل به شما اجازه میدهد که بدون نگرانی از سرمایهگذاری بزرگ و هزینههای تعمیر و نگهداری، به منابع پردازشی که نیاز دارید دسترسی پیدا کنید. به طور خلاصه، اجاره ابر کامپیوتر یک راه حل اقتصادی و کارآمد برای نیازهای پردازشی شماست و به شما این امکان را میدهد تا بدون نگرانی بابت هزینههای ساخت و راهاندازی یک ابر کامپیوتر، با پرداخت هزینهای به مراتب کمتر تنها بر روی پروژههای خود تمرکز کرده و درآمد بیشتری کسب کنید.
مطالب مرتبط:
ویژگی ها و مشخصات ابر کامپیوتر های ایران و جهان
/5 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminویژگی ها و مشخصات ابر کامپیوتر های ایران و جهان
امروزه، مفهوم ابر کامپیوتر به عنوان یکی از پیشروهای فراگیر در عرصه فناوری اطلاعات و ارتباطات، جایگاه بسیار مهمی را در ساختار جهانی به خود اختصاص داده است. در این راستا، ایران نیز به عنوان یکی از کشورهایی که در حال توسعه و بهرهبرداری از فناوری ابر میباشد، نقش مهمی در این روند دارد. با وجود چالشهایی مانند محدودیتهای مربوط به تحریمها و نیاز به توسعه زیرساختهای فنی، ایران به دنبال توسعه و گسترش سیستمهای ابری خود میباشد.
در این مقاله، قصد داریم تا به بررسی ویژگیها و مشخصات ابر کامپیوتر های ایران و جهان بپردازیم.
مشخصات فنی ابرکامپیوترهای ایران و جهان
مشخصات ابر کامپیوتر های ایران و جهان بهصورت زیر میباشد:
- ظرفیت و اندازهی فیزیکی: این مورد نشان دهندهی توانایی ابرکامپیوترها در پردازش و ذخیرهسازی داده است. از جملهی این موارد میتوان به تعداد و نوع سرورها، فضای ذخیرهسازی و پردازندهها اشاره کرد.
- قابلیتها و خدمات ارائه شده: شامل مواردی مانند میزبانی اپلیکیشنها، ذخیرهسازی داده، محاسبات موازی و امکانات امنیتی است.
- امنیت و حریم خصوصی: مهمترین موضوعی که در ابر کامپیوترها باید مورد توجه قرار گیرد، امنیت و حفاظت از دادهها و حریم خصوصی کاربران است.
- کارایی و عملکرد: عملکرد و کارایی ابرکامپیوترها بر اساس سرعت پردازش، زمان پاسخگویی و قابلیت اطمینان مورد بررسی قرار میگیرد.
- قیمت و هزینه: قیمت و هزینهی استفاده از ابر کامپیوترها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و باید به عنوان یکی از مزایایی که این فناوری ارائه میدهد، باشد.
ابر کامپیوترهای چگونه می توانند به ما کمک کنند؟ استفاده از ابر کامپیوترها به عنوان یکی از پیشروهای فناوری اطلاعات و ارتباطات، مزایای فراوانی را برای ما ارائه میدهند. این فناوری نه تنها امکان مقیاسپذیری در برابر تغییرات نیازهای سازمانی را فراهم میکند، بلکه با امکان پردازش موازی و توزیع شده، عملکرد و کارایی را بهبود میبخشد. از طرف دیگر، دسترسی به منابع بزرگ محاسباتی و امکانات امنیتی پیشرفته، به کاربران اطمینان میدهد که دادهها و اطلاعاتشان در مقابل حملات سایبری محافظت میشوند. همچنین، این فناوری به کاربران امکان اشتراک و همکاری در استفاده از منابع محاسباتی را میدهد که این امر باعث بهبود همکاری و افزایش بهرهوری در سازمانها و تیمها میشود. به طور کلی، استفاده از ابر کامپیوترها نه تنها به بهبود عملکرد و بهرهوری کمک میکند، بلکه با کاهش هزینهها و زمان موردنیاز برای ارائه خدمات فناوری اطلاعات، یکی از ارزشمند ترین گزینهها برای کاربران میباشد.
مطالب مرتبط:
قوی ترین ابر کامپیوتر ایران چیست؟
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminقوی ترین ابر کامپیوتر ایران چیست؟
قوی ترین ابر کامپیوتر ایران به عنوان یکی از موضوعات جذاب و پرکاربرد در زمینه فناوری اطلاعات و علوم کامپیوتر مطرح است. با پیشرفت روزافزون در زمینه فناوری، استفاده از ابر کامپیوترها به عنوان ابزاری برای انجام محاسبات پیچیده و حل مسائل علمی و فنی دارای اهمیت بسیار زیادی میباشد. ایران در این زمینه گامهای مهمی برداشته و ابر کامپیوترهایی با تواناییهای قدرتمند ایجاد کرده است.
یکی از نمونههای برجسته این اقدامات، سیمرغ است که به عنوان قوی ترین ابر کامپیوتر ایران شناخته میشود. سیمرغ با استفاده از تکنولوژی مجازیسازی و رایانش ابری در دانشگاه صنعتی امیرکبیر طراحی شده و دارای قابلیت پردازشی بسیار بالا است. این ابر رایانه ملی، با ظرفیت و سطح کیفیت بر اساس استانداردهای بینالمللی ساخته شده است و توانایی پشتیبانی از محاسبات پرسرعت و پیچیده را دارد.
ویژگیهای بهترین ابر رایانه ایران
یکی از ویژگیهای بارز و مهم ابر رایانه سیمرغ، افزایش امنیت دادهها است. برخلاف نگرانیهای مربوط به امنیت در محیطهای ابری، سیمرغ با استفاده از فناوری مجازیسازی و رایانش ابری، توانایی افزایش امنیت دادهها را دو چندان میکند. این افزایش امنیت به دلیل مزایایی از جمله:
- مجازیسازی و انعطافپذیری: با استفاده از مجازیسازی، امکان ایجاد محیطهای جداگانه برای هر سرویس و کاربر فراهم میشود. این انعطافپذیری به ارائه خدمات متنوع و افزایش بهرهوری از منابع موجود کمک میکند و در عین حال امنیت دادهها را افزایش میدهد.
- استفاده از فناوریهای پیشرفته: سیمرغ از آخرین فناوریهای سختافزاری و نرمافزاری استفاده میکند. این موارد شامل استفاده از پردازندههای گرافیکی و نسل جدید میشود که امکان اجرای تجزیه و تحلیل کلان داده و هوش مصنوعی را با سرعت بسیار بالا و در مقیاس منطقی فراهم میکند.
- ارتقا به روز و تکنولوژی متناسب: با ارتقا به روز سختافزار و نرمافزار، سیمرغ بهروزترین و قدرتمندترین ابر رایانه کشور میباشد. این ارتقاها نقش مهمی در افزایش امنیت دادهها و پیشگیری از حملات سایبری ایفا میکند.
جایگاه و رتبه قوی ترین سوپر کامپیوتر ایران در دنیا
جایگاه ابر رایانه ملی سیمرغ در بین ابر رایانههای برتر دنیا نشانگر پیشرفت و توانایی فناورانه بالای این پروژه است. با توجه به ظرفیت پردازشی ایجاد شده در فاز فعلی، سیمرغ جز ۳۰ کشوری خواهد بود که دارای ابر رایانههایی با ظرفیت پتافلاپ هستند و این امر یک افتخار بزرگ برای جامعه علمی و فناوری ایران محسوب میشود.
در حال حاضر، تمامی ۵۰۰ ابر رایانه برتر دنیا ظرفیت پردازشی نامی بالاتر از ۲.۵ پتافلاپ را دارند. با توجه به این که زیرساخت ایجاد شده در دانشگاه صنعتی امیرکبیر هماکنون قابلیت پشتیبانی از توان پردازشی ۵ پتافلاپ را دارد، انتظار میرود با بروزرسانی بستر پردازشی، توان پردازشی تا ۵ پتافلاپ در فاز آتی ابر رایانه سیمرغ افزایش یابد و به جایگاهی معادل ۱۵۰ تا ۲۰۰ ابر رایانه برتر دنیا برسد.
مطالب مرتبط:
ابر کامپیوتر چیست و اولین ابر کامپیوترها چه زمانی ظهور کردند؟
/0 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminابر کامپیوتر چیست و اولین ابر کامپیوترها چه زمانی ظهور کردند؟
ابر کامپیوتر چیست؟ استقرار روزافزون فناوری در عصر مدرن، به ویژه در عرصهی ارتباطات و فناوری اطلاعات، منجر به ظهور مفهومی جدید با نام ابر کامپیوتر شده است. این نام به عنوان یکی از نخستین انقلابهای دیجیتالی قرن حاضر شناخته میشود. ابر کامپیوتر، به معنای واقعی کلمه، زمینهای است که سبب تغییر رویکردهای ما نسبت به مدیریت داده و اطلاعات میشود. همچنین رویکردهای جدیدی برای انجام کارهای روزمره و حتی پیشرفته در حوزههایی مانند هوش مصنوعی، تحلیل داده، اینترنت اشیاء و بسیاری از فناوریهای دیگر را با خود به همراه دارد. اصطلاح “ابر” در اینجا به مفهوم اتصال به یک شبکهی بزرگ از سرورها و رایانهها اشاره دارد که قادر به پردازش و ذخیره سازی دادهها به صورت متمرکز و در دسترسی از هر نقطهی جهان است.
ابر کامپیوتر و هوش مصنوعی
ابر کامپیوترها و هوش مصنوعی ارتباط نزدیکی با یکدیگر دارند و اغلب به عنوان مثالی برای پیشرفت فناوریهای پیچیده و بزرگ مطرح میشوند. آنچه که ابررایانهها فراهم میکنند، این است که میزان قدرت محاسباتی و منابع ذخیرهسازی اطلاعات را به مقیاس بزرگ و از راه دور فراهم میآورند. این کار برای پردازش دادههای پیچیده و اجرای الگوریتمهای هوش مصنوعی بسیار مهم است.
هوش مصنوعی، به ویژه در حوزههایی مانند یادگیری عمیق و تحلیل داده، نیازمند محاسبات بسیار قوی و موازی است. اینگونه کارها معمولا نیازمند پردازش بزرگ حجمهای داده، آموزش مدلهای پیچیده و اجرای الگوریتمهای پیچیده بر روی دادههای بزرگ هستند. ابر کامپیوترها با ارائهی این قابلیتها، به برنامههای هوش مصنوعی امکان میدهند که به طور موثرتر و با کارایی بیشتر اجرا شوند.
ابر کامپیوتر از چه زمانی آغاز شد؟
اگر می خواهید بدانید ابر کامپیوتر چیست و از چه زمانی آغاز شد باید گفت ابررایانهها به طور معمول به عنوان یک فراخدمت از محاسبات در اینترنت اغلب در دهه ۱۹۶۰ مورد استفاده قرار گرفتند. اولین نوعی از این فراخدمتها، سیستم زمانبندی است که به طور گستردهای توسط متخصصین و نیازمندان از اینترنت مورد استفاده قرار گرفت.
اولین استفاده از ابررایانهها در دهه ۱۹۶۰ مورد ارائه قرار گرفت، زمانی که محققان و مهندسان به دنبال راهحلهایی برای به اشتراکگذاری منابع محاسباتی بزرگ و دادهها بودند. در دهه ۱۹۶۰، محققان و مهندسان مانند جان مکارتی، جان مککارتی، لئونارد كلين را با استفاده از مفاهیمی مانند “شبکههای کامپیوتری” و “محاسبات توزیعشده” و “حسگرهای جغرافیایی”، به توسعه مفهوم اولیه ابررایانهها پرداختند.
سخن آخر
در اینجا به مفهوم ابر کامپیوتر چیست پرداختیم. با پیشرفت روزافزون در زمینه فناوری ابری، قدرت محاسباتی و ذخیرهسازی داده به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. همچنین امکان انجام پروژههای هوش مصنوعی، تحلیل دادههای بزرگ، مدلسازی پیشرفته و بسیاری از کاربردهای دیگر را فراهم میآورد. به طور کلی، ابر کامپیوترها امکان اجرای برنامهها و سرویسهایی با کارایی بالا را برای کاربران در سراسر جهان فراهم میکنند.
مطالب مرتبط:
عملکرد ابرکامپیوترها بر حسب اندازه گیری می شود
/5 دیدگاه /در ابر کامپیوتر /توسط adminدر خواست ابر رایانه شبیه سازان امیرکبیر
ChatGPTChatGPT
عملکرد ابر کامپیوترها بر اساس چندین عامل، از جمله محاسباتی، شبکهای، ذخیرهسازی و میزان منابع مورد استفاده میشود. اندازهگیری عملکرد ابرکامپیوترها معمولاً با استفاده از معیارهای زیر انجام میشود:
- منابع محاسباتی (محاسباتی): عملکرد محاسباتی ابرکامپیوترها به عنوان یک معیار اصلی اندازهگیری میشود. این شامل توان پردازشی (مثلاً تعداد پردازندهها، سرعت ساعت پردازنده) و میزان حافظه (مثلاً حافظه RAM و ذخیرهسازی داخلی) است.
- باندپهنای شبکه (شبکهای): برای برنامههایی که نیاز به انتقال داده بین محاسباتی مختلف دارند، عملکرد شبکه یک معیار اساسی است. اندازهگیری این معیار بر اساس باندپهنای شبکه، تأخیر و پایداری ارتباطات انجام میشود.
- ذخیرهسازی (ذخیرهسازی): عملکرد ذخیرهسازی شامل میزان فضای ذخیرهسازی و سرعت دسترسی به دادهها است. این معیار برای برنامههایی که نیاز به ذخیره و بازیابی دادهها دارند، اهمیت دارد.
- میزان منابع مصرفی: اندازهگیری میزان منابع مصرفی شامل میزان مصرف انرژی، نیاز به سرمایهگذاری در زیرساختها و سیاستهای مدیریت منابع است.
- پایداری و قابلیت اطمینان: عملکرد ابرکامپیوترها باید همچنین بر اساس پایداری و قابلیت اطمینان ارائه شده مورد بررسی قرار گیرد. این شامل میزان دسترسی به سرویس، زمانبندی تعمیرات و بهروزرسانیها، و ارائه خدمات پشتیبانی است.
هر یک از این معیارها میتواند به عنوان یک ابزار برای اندازهگیری و مقایسه عملکرد ابرکامپیوترها استفاده شود و در نهایت به تصمیمگیری در مورد انتخاب بهترین سرویس ابری کمک کند.
در خواست ابر رایانه شبیه سازان امیرکبیر
مطالب مرتبط: