حاسوب فائق: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
لا ملخص تعديل
لا ملخص تعديل
سطر 13:
 
== التاريخ ==
يرجع تاريخ الحوسبة العملاقة إلى الستينات، عندما صممت سلسلة من الحواسيب في Control Data Corporation بواسطة "سيمور كراي" بهدف استخدام التصاميم المبتكرة والتوازي لتحقيق أداء هائل في الذروة الحسابية.<ref name=chen >''Hardware software co-design of a multimedia SOC platform'' by Sao-Jie Chen, Guang-Huei Lin, Pao-Ann Hsiung, Yu-Hen Hu 2009 ISBN pages 70-72</ref> هذا وقد أُطلق CDC 6600 عام 1964، والذي يعتبر بشكل عام هو أول حاسوب عملاق<ref>{{cite book |title=History of computing in education |author=John Impagliazzo, John A. N. Lee |year=2004 |isbn= 1-4020-8135-9 |page=172 |url=http://books.google.com/books?id=J46GinHakmkC&pg=PA172&dq=history+of+supercomputer+cdc+6600&hl=en&ei=PeAcTv_eI8uf-wb3y9jvCA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CEYQ6AEwBjgK#v=onepage&q=history%20of%20supercomputer%20cdc%206600&f=false }}</ref><ref>{{cite book |title=The American Midwest: an interpretive encyclopedia |author=Richard Sisson, Christian K. Zacher |year=2006 |isbn =0-253-34886-2 |page= 1489 |url=http://books.google.com/books?id=n3Xn7jMx1RYC&pg=PA1489&dq=history+of+supercomputer+cdc+6600&hl=en&ei=nt8cTo-RFc2r-gaDiPHLCA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CEkQ6AEwBQ#v=onepage&q=history%20of%20supercomputer%20cdc%206600&f=false |publisher= }}</ref>.
 
ومن ناحية أخري، فقد ترك "كراي" مركز CDC عام 1972 ليؤسس شركته الخاصة<ref name=Hannan >{{cite book |title=Wisconsin Biographical Dictionary |first=Caryn |last= Hannan |year=2008 |isbn=1-878592-63-7 |pages= 83–84 |url=http://books.google.com/books?id=V08bjkJeXkAC&pg=PA83&dq=cdc+6600+7600+cray&hl=en&ei=7LMZTozDIInX8gP0xIkM&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CCgQ6AEwAA#v=onepage&q=cdc%206600%207600%20cray&f=false}}</ref>. وبعد أربع سنوات من مغادرته CDC، قام "كراي" بإطلاق (80&nbsp;MHz Cray 1) عام 1976، والذي أصبح واحد من أكثر أجهزة الحاسوب العملاقة نجاحاً في التاريخ<ref name=Hill41 >''Readings in computer architecture'' by Mark Donald Hill, Norman Paul Jouppi, Gurindar Sohi 1999 ISBN 978-1-55860-539-8 page 41-48</ref><ref name=Edwin65 >''Milestones in computer science and information technology'' by Edwin D. Reilly 2003 ISBN 1-57356-521-0 page 65</ref>. كما أصدر (Cray-2) عام 1985، والذي كان عبارة عن حاسوب ذي 8 معالجات ذات تبريد سائل تضخ مادة Fluorinert من خلاله أثناء عمله. وكان يعمل بسرعة 1.9 جيجا فلوب، مما جعله الأسرع في العالم حتي 1990<ref name=Tokhi >''Parallel computing for real-time signal processing and control'' by M. O. Tokhi, Mohammad Alamgir Hossain 2003 ISBN 978-1-85233-599-1 pages 201-202</ref>.
سطر 86:
[[ملف:ArchitectureCloudLinksSameSite.png|thumb|Example architecture of a [[grid computing]] system connecting many personal computers over the internet]]
 
إن الحوسبة العملاقة الانتهازية هو شكل من أشكال شبكات الحوسبة الشبكية والتي بموجبها يقوم "حاسوب ظاهري عملاق" ذو آلات حوسبة عديدة متباعدة بتنفيذ مهام حوسبة كبيرة جداً. وقد تم تطبيق الحوسبة الشبكية على عدد من المشاكل الموازية الحرجة على نطاق واسع والتي تتطلب مقاييس أداء الحوسبة العملاقة. ومع ذلك، فإن مناهج الشبكة الأساسية والحوسبة السحابية التي تعتمد على الحوسبة التلقائية لا يمكن أن تعالج مهمات الحوسبة العملاقة التقليدية مثل المحاكاة الديناميكية للسوائل. إن أسرع نظام حوسبة شبكية هو مشروع الحوسبة الموزعة Folding@home. ويذكر أن Folding@home كانت تبلغ سرعته 8.1 بيتافلوب من قوة معالجة x86 وذلك في مارس 2012. من بين هذه السرعة هناك 5.8 بيتافلوب مساهمة من العملاء الذين يعملون على وحدات معالجة الرسومات المتنوعة، و 1.7 بيتافلوب تأتي من أنظمة البلاي ستيشن 3، والبقية تأتي من أنظمة وحدات المعالجة المركزية المختلفة.<ref>{{Cite journal |url=http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/main.py?qtype=osstats2 |title=Folding@home: OS Statistics |publisher=[[Stanford University]] |accessdate=17 June 2014}}</ref> وتستضيف منصة BOINC عدداً من مشاريع الحوسبة الموزعة. واعتباراً من مايو 2011، سجلت BOINC قوة معالجة بلغت أكثر من 5.5 بيتافلوب من خلال أكثر من 480.000 حاسوب نشط على الشبكة<ref>{{Cite journal |url=http://www.boincstats.com/stats/project_graph.php?pr=bo |title=BOINCstats: BOINC Combined |publisher=[[BOINC]] |accessdate=28 May 2011 |postscript=Note this link will give current statistics, not those on the date last accessed.}}</ref> . أما المشروع الأكثر نشاطاً (يقاس بواسطة قوة الحوسبة) MilkyWay@home، فقد سجل قوة معالجة أكثر من 700 تيرافلوب من خلال أكثر من 33.000 حاسوب نشط.<ref>{{Cite journal |url=http://boincstats.com/stats/project_graph.php?pr=milkyway |title=BOINCstats: MilkyWay@home |publisher=BOINC |accessdate=28 May 2011 |postscript=Note this link will give current statistics, not those on the date last accessed}}</ref> واعتباراً من مايو 2011م ، قام Mersenne Prime التابع لمؤسسة GIMPS بتحقيق حوالي 60 تيرافلوب من خلال أكثر من 25.000 جهاز حاسوب مسجل<ref>{{cite web |url=http://www.mersenne.org/primenet |title=Internet PrimeNet Server Distributed Computing Technology for the Great Internet Mersenne Prime Search |work=GIMPS |accessdate=6 June 2011 |postscript=<!--None--> }}</ref>. ويقوم Internet PrimeNet Server بدعم نهج الحوسبة الشبكية الخاص بـ GIMPS، والذي يعتبر واحد من أقدم وأنجح مشاريع الحوسبة الشبكية منذ عام 1997. وفي2012م، صنع "سيمون كوكس" حاسوب عملاق يتكون من 64 جهاز Raspberry Pi. وقد أُطلق على الجهاز اسم Iridis-Pi. وقد بلغت تكلفة النظام بأكمله أقل من 2.500 جنيه استرليني (باستثناء المفاتيح) وبمجموع كلي من الذاكرة بلغ 1 تيرا بايت (بطاقات ذاكرة SD بسعة 16 جيجا بايت لكل جهاز Raspberry Pi).[64]<ref>{{cite web|url=http://www.southampton.ac.uk/mediacentre/features/raspberry_pi_supercomputer.shtml |title=Southampton engineers a Raspberry Pi Supercomputer :: University of Southampton |publisher=Southampton.ac.uk |date= |accessdate=2013-04-20}}</ref>.
 
=== المناهج شبه الانتهازية (المناهج النفعية ظاهريا) ===
سطر 158:
<!-- Please do not add new computers unless they appear as #1 on the TOP500 list. See discussion page.-->
|}
لقد كان Sequoia هو أسرع حاسب عملاق في العالم بسرعة 16.32 بيتافلوب، والذي يستهلك 7890.0 كيلو وات حتي 29 أكتوبر 2012 عندما ظهر Titan على الساحة.[70][71]<ref>{{cite web
| url= http://www.top500.org/list/2012/06/100
 
| title= TOP500 List - June 2012
|year=2012 |month=06 |work= |publisher= www.TOP500.org}}</ref><ref name=now-operational >''Titan supercomputer hits 20 petaflops of processing power'' [http://www.pcworld.com/article/2013228/titan-supercomputer-hits-20-petaflops-of-processing-power.html PCWorld October 31 2012]</ref>
== تطبيقات الحواسيب العملاقة ==
يمكن تلخيص مراحل تطبيقات الحواسيب العملاقة في الجدول التالي:
السطر 183 ⟵ 185:
|}
 
وقد استخدم حاسوب IBM Blue Gene/P في محاكاة عدد من الخلايا العصبية الاصطناعية بما يعادل حوالي 1% من القشرة الدماغية للإنسان، والتي تحتوي على 1.6 مليار خلية عصبية مع ما يقرب من 9 تريليون اتصال. وقد نجح نفس فريق البحث أيضاً في استخدام الحاسوب العملاق في محاكاة عدد من الخلايا العصبية الاصطناعية التي تعادل مجمل دماغ فأر.<ref>Kaku, Michio. [78[Physics of the Future]] (New York: Doubleday, 2011), 65.</ref> ويعتمد التنبؤ بالأحوال الجوية في العصر الحديث أيضاً على أجهزة الحاسوب العملاقة. وتستخدم الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أجهزة حاسوب عملاقة لسحق مئات الملايين من الملاحظات للمساعدة في جعل عملية التنبؤ بالطقس أكثر دقة.[79]<ref>{{cite web|url=http://news.nationalgeographic.com/news/2005/08/0829_050829_supercomputer.html |title=Faster Supercomputers Aiding Weather Forecasts |publisher=News.nationalgeographic.com |date=2010-10-28 |accessdate=2011-07-08}}</ref>
 
== اتجاهات البحث والتطوير ==
[[ملف:2x2x2torus.svg|thumb|Diagram of a 3 dimensional [[torus interconnect]] used by systems such as Blue Gene, Cray XT3, etc.]]
 
في 7 نوفمبر 2011، أعلنت شركة Fujitsu عن نظام متابعة بسرعة 32.2 بيتا فلوب خاص بجهاز K computer، والذي يُدعي PRIMEHPC FX10. وسوف يستخدم نفس أبعاد ربط الحيد السداسية ومعالج SPARC واحد فقط لكل عقدة<ref name=postK >''Fujitsu Unveils Post-K Supercomputer'' [80http://www.hpcwire.com/hpcwire/2011-11-07/fujitsu_unveils_post-k_supercomputer.html HPC Wire November 7 2011]</ref>. وأعلنت الحكومة الصينية في 31 أكتوبر 2012، أنها تبني حاسوب عملاق بسرعة 100 بيتا فلوب يُدعي Tianhe-2، والمقرر الانتهاء منه عام 2015. وبالنظر إلى سرعة التقدم الحالية، يتوقع خبراء الصناعة أن الحواسيب العملاقة سوف تصل إلى 1 إكسا فلوب (1018) (واحد كوينتليون فلوب) بحلول 2018. وبالتزامن مع الإعلان عن حاسبهم العملاق، صرحت الصين أيضاً بوجود مخططات لديها للحصول على حاسوب عملاق بسرعة 1 إكسا فلوب بحلول 2018.<ref name=China-peta-exa >{{cite web|author=Kan Michael |url=http://www.infoworld.com/d/computer-hardware/china-building-100-petaflop-supercomputer-206072 |title=China is building a 100-petaflop supercomputer, InfoWorld, 31 October 2012 |publisher=infoworld.com |date=31 October 2012 |accessdate=31 October 2012}}</ref> وباستخدام معمارية Intel MIC متعددة الأنوية، والتي تعتبر بمثابة رد إنتل على أنظمة وحدات معالجة الرسومات، تخطط SGI لتحقيق 500 ضعف زيادة في الأداء بحلول 2018، وذلك من أجل تحقيق 1 إكسا فلوب. كما أصبحت عينات رقائق MIC مع 32 نوي والتي تدمج بين وحدات معالجة الناقلات مع وحدة المعالجة المركزية القياسية متوفرة الآن<ref name=MIC2011 >{{cite web|author=Agam Shah |url=http://www.computerworld.com/s/article/9217763/SGI_Intel_plan_to_speed_supercomputers_500_times_by_2018?taxonomyId=67 |title=SGI, Intel plan to speed supercomputers 500 times by 2018, ComputerWorld, 20 June 2011 |publisher=Computerworld.com |date=20 June 2011 |accessdate=9 June 2012}}</ref>. وقد ذكرت الحكومة الهندية أيضاً عن طموحاتها في امتلاك حاسوب عملاق من فئة إكسا فلوب، والذي يأملون في الانتهاء منه في عام 2017.<ref name=india-exa >{{cite web|author=Dillow Clay |url=http://www.popsci.com/technology/article/2012-09/india-wants-worlds-fastest-supercomputer-2017 |title=India Aims To Take The "World's Fastest Supercomputer" Crown By 2017, POPSCI, 9 September 2012 |publisher=popsci.com |date=18 September 2012 |accessdate=31 October 2012}}</ref> وأشار "إريك ديبندياكتس" من مختبرات سانديا الوطنية في نظريته أن حاسوب zettaflop (1021) (واحد سكستليون فلوب) مطلوب من أجل تحقيق نمذجة كاملة للطقس، والتي يمكن أن تغطي أسبوعين كاملين بدقة<ref>{{cite book |chapter=Reversible logic for supercomputing |title=Proceedings of the 2nd conference on Computing frontiers |last=DeBenedictis |first=Erik P. |year=2005 |publisher= |location= |isbn=1-59593-019-1 |pages=391–402 |chapterurl=http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1062325 }}</ref>. ومثل هذا النظام ربما يتم بناؤه بحلول 2030.<ref>{{cite news |title=IDF: Intel says Moore's Law holds until 2029 |url=http://www.h-online.com/newsticker/news/item/IDF-Intel-says-Moore-s-Law-holds-until-2029-734779.html |work=Heise Online |publisher= |date=4 April 2008 |accessdate= }}</ref>
 
== انظر أيضا ==