با ۳ ابررایانه سریع و قدرتمند جهان آشنا شوید؛ لیگ اگزاسکیلها!
به گزارش «نبض فناوری»، اگر قرار باشد بهترین جلوهگاههای فناوری و تکنولوژی در جهان را نشان دهیم، یکی از بهترین گزینهها، ابررایانهها (همان سوپرکامپیوترها یا supercomputers) هستند. رایانههای به شدت گران قیمت و بزرگی که محصول غولهای فناوری جهان هستند و از نظر تکنولوژیهای به کار رفته، در لبه دانش بشری محسوب میشوند.
بیایید سریعتر از مقدمه عبور کرده و نگاهی به برترین ابررایانههای جهان بیاندازیم که البته فهرست بلند بالایی را شامل میشوند که ۳ تایشان به دلایلی از بقیه فاصله محسوسی دارند و در لیگ و دسته متفاوتی قرار میگیرند؛ سه ابررایانهای که در لیگ اگزاسکیل (یا به فارسی: مقیاس اگزایی).
اگزاسکیل یا مقیاس اگزا یعنی چه؟
برای آنکه بدانیم قرار است درباره چه رایانههایی حرف بزنیم، بهتر است ابتدا اگزا اسکیل (exascale) را معنی کنیم؛ ترکیب ساخته شده از دو واژه «اگزا» (Exa) که پیشوندی در سیستم متریک است و معادل ۱۰ به توان ۱۸ است (یعنی عدد ۱ که مقابلش هجده عدد صفر قرار دارد) و «مقیاس» یا همان اسکیل (scale).
اگزاسکیل در اینجا به معنای سطحی از قدرت محاسباتی اشاره دارد که یک سیستم کامپیوتری میتواند در ثانیه ارائه دهد. به این ترتیب که رایانه با یک اگزاسکیل، توانایی انجام ۱۰ به توان ۱۸ (یا به عبارت دیگر، ده میلیارد میلیارد) عملیات پردازشی در هر ثانیه را دارد. یعنی قرار است درباره ابررایانههایی بگوییم که توان پردازش و محاسباتی بیش از این مقدار را دارند.
رتبه اول: «ال کاپیتان»
ال کاپیتان (El Capitan)، محصول شرکت کِرِی (CRAY یکی از شرکتهای اقماری اچپی است) سومین ابررایانه در جهان است که از مرز اگزاسکیل عبور کرده است، اما به قدری در این مسیر به پیش رفته که حالا با توان پردازشی ۱.۷۴۲ اگزافلاپس، به قدرتمندترین ابرکامپیوتر جهان بدل شده است و با توجه به فاصله با رقبا، احتمالا تا مدتها این رتبه را در اختیار خواهد داشت.
ال کاپیتان که در آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور در کالیفرنیا (ایالات متحده آمریکا) نصب شده، دارای ۱۱،۰۳۹،۶۱۶ هسته ترکیبی CPU و GPU است و از پردازندههای AMD EPYC نسل چهارم با ۲۴ هسته و شتابدهندههای AMD Instinct MI۳۰۰A بهره میگیرد. این ابررایانه از نظر راندمان انرژی هم به شدت قابل توجه است تا جایی که در رتبه ۱۸ لیست رایانههای سبز جهان قرار گرفته است.
رتبه دوم: «فرانتیر»
فرانتیر (Frontier) که تا پیش از توسعه ال کاپیتان، سریعترین و قدرتمندترین رایانه جهان بود، حالا با توان پردازشی ۱.۳۵۳ اگزافلاپس در رتبه دوم قرار گرفته است. این در حالی است که این ابررایانه هم اخیرا ارتقا یافته و توان پردازشش را از ۱.۲۰۶ اگزافلاپس اولیه بالاتر برده، اما این ارتقا صرفا فاصلهاش با رقیب بعدی را زیادتر کرده و برای اول شدنش کافی نیست.
ابررایانه فرانتیر که در آزمایشگاه ملی اوک ریج (ORNL) در تنسی (ایالات متحده آمریکا) نصب شده، دارای ۹،۰۶۶،۱۷۶ هسته ترکیبی است (پیش از ارتقای اخیر، ۸،۶۹۹،۹۰۴ هسته داشته) و برای انتقال داده به مانند ال کاپیتان از شبکه Cray Slingshot ۱۱ بهره میگیرد و نیاز به گفتن نیست که آن هم محصول شرکت HPE Cray (همان شرکت کری در زیرمجموعه شرکت HP) است.
رتبه سوم: «آورورا»
آورورا (Aurora) که حالا به رتبه سوم سقوط کرده، نخستین رایانه اگزاسکیل جهان است که این جایگاه را با توان پردازشی ۱.۰۱۲ اگزافلاپس کسب کرده بود. ابررایانهای که توسط اینتل و با استفاده از شتابدهندههای Intel Data Center GPU Max و پردازندههای سری Intel Xeon CPU Max ساخته شده و آن هم به مانند رقبایش، ال کاپیتان و فرانتیر از شبکه Cray Slingshot-۱۱ برای انتقال داده بهره میبرد.
آرورا که در مرکز رهبری محاسباتی آرگون (Argonne Leadership Computing Facility) در ایلینوی (ایالات متحده آمریکا) نصب شده است، حدود ۹ میلیون هسته دارد و برای امور مختلفی مورد استفاده قرار میگیرد؛ از مدلسازی تغییرات اقلیمی و کشف داروهای جدید تا فیزیک ذرات و علوم مواد.
تفاوت ابررایانه با رایانههای خانگی
اما ابررایانههایی که معرفی شدند، چه تفاوتی با رایانههای دور و اطرافمان از جمله پی سیها و لپ تاپهایی که خیلیهایمان با آنها کار میکنیم، دارند و چرا لقب سریعترین و قدرتمندترینها را یدک میکشند؟
ساده ترین پاسخ به این سوال و سوالاتی از این دست، مقایسه است. برای درک تفاوت باید بدانیم که یک کامپیوتر خانگیِ معمولی و حتی خوب ممکن است قدرتی در حد چند گیگافلاپ (میلیارد عملیات در ثانیه) داشته باشد در حالی که "ال کاپیتان" میتواند در هر ثانیه ۱٫۷۴۲ کوئینتیلیون (Quintillion) عملیات ریاضی را انجام دهند؛ معادل ۱،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰،۰۰۰ عملیات ریاضی در هر یک ثانیه!
