حاسوب فائق: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط بوت:إضافة قوالب تصفح (1)
JarBot (نقاش | مساهمات)
ط بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي)
سطر 1:
[[ملف:IBM Blue Gene P supercomputer.jpg|تصغير|300px|حاسوب [[الجين الأزرق|الجينة الزرقاء]] في [[مختبر أرجون الوطني]]<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/21791.wss |العنوانعنوان=IBM Blue gene announcement |الناشرناشر=03.ibm.com |التاريختاريخ=2007-06-26 |تاريخ الوصول=2012-06-09| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101539/http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/21791.wss | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref>]]
 
'''الحاسب الفائق''' ([[لغة إنجليزية|بالإنجليزية]]: supercomputer) او الحاسوب '''الخارق'''، أو الحاسوب '''العملاق''' هو [[حاسوب]] ذو إمكانيات هائلة جداً يستخدم ل[[معالجة]] كم هائل جداً من البيانات وله القدرة على تخزين كم هائل جداً من [[بيانات|البيانات]] و [[معلوماتمعلومة|المعلومات]] و[[برامجبرنامج (توضيح)|البرامج]] وهو لا يصلح للاستخدام الشخصي أو على مستوى مؤسسة محدودة إنما يستخدم على نطاق دولي حيث يمكنه ربط شبكة حاسبات آلية كبيرة جداً على نطاق واسع.
 
لقد تم استخدام مصطلح الحوسبة الفائقة "Super Computing" لأول مرة في New York World عام 1929 للإشارة إلى أجهزة تنظيم الجداول العملاقة التي قامت IBM بصناعتها لجامعة كولومبيا.
 
والجدير بالذكر أن أجهزة الحاسوب العملاقة قدمت في الستينات، وصممت في البداية من قبل "سيمور كراي" في Control Data Corporation، وبعد ذلك في Cray Research. في حين أن أجهزة الحاسوب العملاقة التي صممت في السبعينات كانت تستخدم عدد قليل من المعالجات فقط، إلا أنه في التسعينات، بدأت الآلات التي تحتوي على آلاف المعالجات في الظهور، وبحلول نهاية القرن العشرين، أصبحت أجهزة الحاسوب العملاقة المتوازية التي تمتلك عشرات الآلاف من المعالجات هي المعيار الأساسي لهذه الأجهزة<ref name=Hoffman>{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=Supercomputers: directions in technology and applications |الأول=Allan R. |الأخير=Hoffman |الناشرناشر=National Academies |السنةسنة=1990 |isbn=0-309-04088-4 |الصفحاتصفحات=35–47}}</ref><ref name=Jouppi>{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=Readings in computer architecture |الأول=Mark Donald |الأخير=Hill |الأول2=Norman Paul |الأخير2=Jouppi |الأول3=Gurindar |الأخير3=Sohi |السنةسنة=1999 |isbn=1-55860-539-8 |الصفحاتصفحات=40–49 }}</ref>
.
 
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>{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=History of computing in education |المؤلفمؤلف=John Impagliazzo, John A. N. Lee |السنةسنة=2004 |isbn= 1-4020-8135-9 |الصفحةصفحة=172 |المسارمسار=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>{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=The American Midwest: an interpretive encyclopedia |المؤلفمؤلف=Richard Sisson, Christian K. Zacher |السنةسنة=2006 |isbn =0-253-34886-2 |الصفحةصفحة= 1489 |المسارمسار=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 |الناشرناشر= }}</ref>.
 
ومن ناحية أخرى، فقد ترك "كراي" مركز CDC عام 1972 ليؤسس شركته الخاصة<ref name=Hannan >{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=Wisconsin Biographical Dictionary |الأول=Caryn |الأخير= Hannan |السنةسنة=2008 |isbn=1-878592-63-7 |الصفحاتصفحات= 83–84 |المسارمسار=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>.
 
[[ملف:Cray-1-deutsches-museum.jpg|تصغير|=2.0|حاسوب [[كراي-1]] المعروض في [[المتحف الألماني]]]]
 
في حين أن أجهزة الحاسوب العملاقة التي طرحت في الثمانينات لم تستخدم سوى عددا قليلا فقط من المعالجات، إلا أنه في التسعينات، بدأت الأجهزة التي تمتلك آلاف المعالجات في الظهور في كل من الولايات المتحدة واليابان، محققة أرقاماً قياسية جديدة في الأداء الحسابي. حيث استخدم الحاسوب العملاق Numerical Wind Tunnel التابع لشركة Fujitsu، 166 معالج موجه للحصول على المركز الأول في عام 1994 مع سرعة ذروة وصلت إلى 1.7 جيجا فلوب لكل معالج<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.netlib.org/benchmark/top500/reports/report94/main.html |العنوانعنوان=TOP500 Annual Report 1994 |الناشرناشر=Netlib.org |التاريختاريخ=1996-10-01 |تاريخ الوصول=2012-06-09| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101602/http://www.netlib.org/benchmark/top500/reports/report94/main.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref><ref>{{Cite conference
|author=N. Hirose and M. Fukuda
|year=1997
سطر 32:
لقد اتخذت مناهج معمارية الحواسيب العملاقة منعطفات درامية منذ أن قدم أول نظام في الستينات. فمعمارية الحواسيب العملاقة الأولي والتي كان رائدها "سيمور كراي" اعتمدت على التصاميم المبتكرة والتوازي المحلي لتحقيق أداء حسابي متفوق.<ref name="chen"/>
 
وبينما استخدمت الحواسيب العملاقة في السبعينات عدد قليل من المعالجات، إلا أنه في التسعينات، بدأت الأجهزة التي تستخدم آلاف المعالجات في الظهور بحلول نهاية القرن العشرين. ومن هذا المنطلق، أصبحت أجهزة الحواسيب العملاقة المتوازية التي تمتلك عشرات الآلاف من المعالجات هي المعيار الأساسي لهذه الأجهزة. ويمكن لأجهزة الحواسيب العملاقة في القرن 21 أن تستخدم أكثر من 100.000 معالج (بعضها وحدات رسم) متصلة بواسطة اتصالات سريعة<ref name="Hoffman"/><ref name="Jouppi"/>. طوال العقود الماضية، ظلت إدارة كثافة الحرارة قضية رئيسية بالنسبة لمعظم أجهزة الحاسوب العملاقة المركزية<ref name=TH1 >{{مرجع ويب |العنوانعنوان=The TianHe-1A Supercomputer: Its Hardware and Software |المؤلفمؤلف= Xue-June Yang, Xiang-Ke Liao, et al in Journal of Computer Science and Technology | volumeالمجلد= 26, Number 3 |الصفحاتصفحات= 344–351 |المسارمسار=http://www.springerlink.com/content/h70244371pr727g0/}}</ref><ref name="Charley">''The Supermen: Story of Seymour Cray and the Technical Wizards Behind the Supercomputer'' by Charles J. Murray 1997 ISBN 0-471-04885-2 pages 133-135</ref><ref name="Rupak">''Parallel Computational Fluid Dyynamics; Recent Advances and Future Directions'' edited by Rupak Biswas 2010 ISBN 1-60595-022-X page 401</ref>. حيث أن كمية الحرارة الكبيرة المتولدة من النظام ربما يكون لها آثار أخرى أيضاً، على سبيل المثال، تخفيض العمر الافتراضي لمكونات النظام الأخرى<ref name="Huang313">''Supercomputing Research Advances'' by Yongge Huáng 2008 ISBN 1-60456-186-6 pages 313-314</ref>. ولذلك، فقد نشأت توجهات متنوعة لإدارة الحرارة، بدءاً من ضخ Fluorinert خلال النظام، وصولاً إلى نظام التبريد الهجين عن طريق الهواء والسوائل أو تبريد الهواء عن طريق درجة حرارة تكييف الهواء العادي<ref name=Tokhi /><ref name=sysx />.
[[ملف:Processor families in TOP500 supercomputers.svg|thumb|left|The CPU share of [[توب 500]]]]
 
إن الأنظمة ذات العدد الهائل من المعالجات، عادة ما تسلك أحد المسارين: النهج الأول، المعروف بالحوسبة الشبكية حيث تكون قوة المعالجة في العدد الكبير من الحواسيب متنوعة في مجالات الإدارة والتوزيع وتنتهز الفرصة لاستخدامها كلما كان أي جهاز حاسوب متاحا. وفي النهج الآخر، يتم استخدام عدد كبير من المعالجات على مقربة من بعضها البعض، على سبيل المثال، في الحوسبة العنقودية. وفي مثل هذا النظام المركزي المتوازي الضخم تصبح سرعة ومرونة الربط مهمة جداً، وتستخدم الحواسيب العملاقة الحديثة مناهج مختلفة تتنوع بين أنظمة Infiniband وصولاً إلى الرقاقات ثلاثية الأبعاد<ref name=Bluenight >Knight, Will: "IBM creates world's most powerful computer", ''NewScientist.com news service'', June 2007</ref><ref>{{مرجع ويب |المؤلفمؤلف=N. R. Agida et al. |السنةسنة=2005 |العنوانعنوان=Blue Gene/L Torus Interconnection Network {{pipe}} IBM Journal of Research and Development | volumeالمجلد= 45, No 2/3 March–May 2005 |الصفحاتصفحات= 265 |المسارمسار=
http://www.cc.gatech.edu/classes/AY2008/cs8803hpc_spring/papers/bgLtorusnetwork.pdf |التنسيقتنسيق=PDF |العملعمل=Torus Interconnection Network| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20110815102821/http://www.cc.gatech.edu:80/classes/AY2008/cs8803hpc_spring/papers/bgLtorusnetwork.pdf | تاريخ الأرشيفأرشيف = 15 أغسطس 2011 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>. ويعتبر استخدام المعالجات متعددة الأنوية جنباً إلى جنب مع المعالجات المركزية هو أحد الاتجاهات الناشئة حديثاً كما هو الحال في نظام Cyclops64.<ref name="Cellular Computer Architecture Cyclops64' 2005, Pages 132-143"/><ref name="Guangming"/> وحيث أن سعر/أداء معالجات الرسومات المخصصة للأغراض العامة (GPGPUs) قد تحسن، فقد بدأت عدد من أجهزة الحاسوب العملاقة ذات سرعة " petaflop" مثل Tianhe-I و Nebulae بالاعتماد عليها<ref name=GPGPU >{{مرجع ويب |الأخير=Prickett |الأول=Timothy |العنوانعنوان=Top 500 supers – The Dawning of the GPUs |الناشرناشر==Theregister.co.uk |التاريختاريخ= May 31, 2010 |المسارمسار=http://www.theregister.co.uk/2010/05/31/top_500_supers_jun2010/ | مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101653/https://www.theregister.co.uk/2010/05/31/top_500_supers_jun2010/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref>. ومع ذلك، فإن الأنظمة الأخرى مثل " K computer" استمرت في استخدام المعالجات التقليدية مثل SPARC وكان الاستعمال العام لمعالجات وحدات معالجة الرسومات في تطبيقات الحوسبة عالية الأداء محل نقاش دائم<ref name=HansH >{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=Considering GPGPU for HPC Centers: Is It Worth the Effort? |المؤلفمؤلف= Hans Hacker et al in ''Facing the Multicore-Challenge: Aspects of New Paradigms and Technologies in Parallel Computing'' by Rainer Keller, David Kramer and Jan-Philipp Weiss |السنةسنة=2010 |isbn= 3-642-16232-0 |الصفحاتصفحات= 118–121 |المسارمسار=http://books.google.it/books?id=-luqXPiew_UC&pg=PA118&dq=GPGPU+supercomputer&hl=en&sa=X&ei=NKYyT-XTCYSk4gTf342XBQ&redir_esc=y#v=onepage&q=GPGPU%20supercomputer&f=false |الناشرناشر= }}</ref>. وعلى أية حال، فإن وحدات معالجة الرسومات ""GPU تكتسب شعبية لا بأس بها، وفي عام 2012 حوّل الحاسب العملاق Jaguarإلى Titan عن طريق استبدال وحدات المعالجة المركزية "CPU" بوحدات معالجة رسومات "GPU".<ref name=PC>{{مرجع ويب |العنوانعنوان=Cray's Titan Supercomputer for ORNL Could Be World's Fastest |المؤلفمؤلف=Damon Poeter |الناشرناشر=Pcmag.com |التاريختاريخ=, October 11, 2011 |المسارمسار=http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2394515,00.asp| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101543/https://www.pcmag.com/article2/0,2817,2394515,00.asp | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref><ref>{{مرجع ويب |العنوانعنوان=GPUs Will Morph ORNL's Jaguar Into 20-Petaflop Titan |الأول= Michael |الأخير=Feldman |الناشرناشر=Hpcwire.com |التاريختاريخ= October 11, 2011 |المسارمسار=http://www.hpcwire.com/hpcwire/2011-10-11/gpus_will_morph_ornl_s_jaguar_into_20-petaflop_titan.html| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20131103024255/http://www.hpcwire.com/hpcwire/2011-10-11/gpus_will_morph_ornl_s_jaguar_into_20-petaflop_titan.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 3 نوفمبر 2013 }}</ref><ref name=TitanReg>{{مرجع ويب |العنوانعنوان=Oak Ridge changes Jaguar's spots from CPUs to GPUs |المؤلفمؤلف= Timothy Prickett Morgan |الناشرناشر=Theregister.co.uk |التاريختاريخ= October 11, 2011 |المسارمسار=http://www.theregister.co.uk/2011/10/11/oak_ridge_cray_nvidia_titan/ | مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101639/https://www.theregister.co.uk/2011/10/11/oak_ridge_cray_nvidia_titan/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref> وقد صممت عدة أنظمة "الأغراض الخاصة"، المكرسة لمشكلة واحدة. ويسمح هذا باستخدام رقائق FPGA المبرمجة خصيصاً أو حتي رقائق VLSI التقليدية، والتي توفر معدلات أسعار/أداء أفضل عن طريق التضحية بالعمومية. وتتضمن الأمثلة الخاصة بالحواسيب العملاقة المتخصصة <ref>Condon, J.H. and K.Thompson, "Belle Chess Hardware", In ''Advances in Computer Chess 3'' (ed.M.R.B.Clarke), Pergamon Press, 1982.</ref> Belle، <ref>{{Cite journal
|الأخير=Hsu|الأول=Feng-hsiung|وصلة المؤلفمؤلف=Feng-hsiung Hsu
|السنةسنة=2002
|العنوانعنوان=Behind Deep Blue: Building the Computer that Defeated the World Chess Champion
|الناشرناشر=[[دار نشر جامعة برنستون]]
|ref=harv
|postscript=<!--None-->
|isbn=0-691-09065-3}}</ref> Deep Blue و <ref>C. Donninger, U. Lorenz. [http://www.springerlink.com/content/hp9la9pwq0a1cmrp/ The Chess Monster Hydra.] Proc. of 14th International Conference on Field-Programmable Logic and Applications (FPL), 2004, Antwerp – Belgium, LNCS 3203, pp.&nbsp;927 – 932</ref> Hydra من أجل لعب الشطرنج، Gravity Pipe<ref>J Makino and M. Taiji, ''Scientific Simulations with Special Purpose Computers: The GRAPE Systems'', Wiley. 1998.</ref> من أجل الفيزياء الفلكية، MDGRAPE-3 من أجل حساب بنية البروتين الجزيئية<ref>RIKEN press release, ''[http://www.riken.jp/engn/r-world/info/release/press/2006/060619/index.html Completion of a one-petaflops computer system for simulation of molecular dynamics]'' {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20121202053547/http://www.riken.jp/engn/r-world/info/release/press/2006/060619/index.html |date=02 ديسمبر 2012}}</ref> و Deep Crack<ref>{{مرجع كتاب|العنوانعنوان=Cracking DES - Secrets of Encryption Research, Wiretap Politics & Chip Design|المؤلفمؤلف=Electronic Frontier Foundation|isbn=1-56592-520-3|الناشرناشر=Oreilly & Associates Inc|السنةسنة=1998|المسارمسار=http://cryptome.org/cracking-des/cracking-des.htm}}</ref> من أجل كسر شفرات DES.
 
== استخدام الطاقة وإدارة الحرارة ==
سطر 54:
[[ملف:IBM HS20 blade server.jpg|thumb|right|An [[IBM BladeCenter#HS20|IBM HS20]] {{Ill-WD2|الخوادم المقطعية أو المنزلقة|id=Q595710}}]]
 
إن إدارة الحرارة تعتبر قضية رئيسية في الأجهزة الإلكترونية المعقدة، وتؤثر على أنظمة الحاسوب القوية بعدد من الطرق المختلفة<ref name=Spectrum >{{مرجع ويب |العنوانعنوان=Better Computing Through CPU Cooling |الأول= Alexander A. |الأخير=Balandin |الناشرناشر=Spectrum.ieee.org |التاريختاريخ= October 2009 |المسارمسار=http://spectrum.ieee.org/semiconductors/materials/better-computing-through-cpu-cooling/0 | مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101637/https://spectrum.ieee.org/semiconductors/materials/better-computing-through-cpu-cooling/0 | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref>. إن تصميم الطاقة الحرارية وطاقة وحدة المعالجة المركزية المستهلكة هي قضايا تتجاوز تلك التقنيات التبريدية الخاصة بالحواسيب التقليدية. وجوائز الحوسبة العملاقة الخاصة بالحوسبة الخضراء تعكس هذه القضية<ref>{{مرجع ويب | المسارمسار = http://www.green500.org | العنوانعنوان = The Green 500 |الناشرناشر=Green500.org| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190517165614/http://www.green500.org/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 17 مايو 2019 }}</ref><ref>{{مرجع ويب | المسارمسار = http://www.itnews.com.au/News/65619,green-500-list-ranks-supercomputers.aspx | العملعمل = iTnews Australia | العنوانعنوان = Green 500 list ranks supercomputers| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20081022193316/http://www.itnews.com.au:80/News/65619,green-500-list-ranks-supercomputers.aspx | تاريخ الأرشيفأرشيف = 22 أكتوبر 2008 | وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref name=WuFeng >{{مرجع ويب |المؤلفمؤلف=Wu-chun Feng |السنةسنة=2003 |العنوانعنوان=Making a Case for Efficient Supercomputing {{pipe}} ACM Queue Magazine, Volume 1 Issue 7, 10 January 2003 doi 10.1145/957717.957772 |المسارمسار=http://sss.lanl.gov/pubs/031001-acmq.pdf |التنسيقتنسيق=PDF| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20120330182549/http://sss.lanl.gov/pubs/031001-acmq.pdf | تاريخ الأرشيفأرشيف = 30 مارس 2012 }}</ref>. إن تجميع آلاف المعالجات مع بعضها البعض يولد بالتأكيد كميات ضخمة من الكثافة الحرارية التي تحتاج إلى التعامل معها. لقد كان Cray 2 يعمل بنظام تبريد سائل، واستخدم Fluorinert "شلال تبريد" والذي يتم ضخه من خلال الوحدات تحت الضغط<ref name="Tokhi"/>. ومع ذلك، فإن نهج التبريد بالسائل المغمور لم يكن عملي للأنظمة متعددة المقصورات والتي تعتمد على المعالجات الجاهزة للاستخدام، وفي نظام System X طوّر نظام تبريد خاص بالاشتراك مع شركة Liebert والذي دمج بين تكييف الهواء مع التبريد السائل<ref name="sysx">''Computational science – ICCS 2005: 5th international conference'' edited by Vaidy S. Sunderam 2005, ISBN 3-540-26043-9, pages 60–67</ref>.
 
أما في نظام Blue Gene تعمدت IBM استخدام المعالجات منخفضة الطاقة للتعامل مع كثافة الحرارة<ref name="TheRegSC10">{{مرجع ويب
|العنوانعنوان=IBM uncloaks 20 petaflops BlueGene/Q super
|الناشرناشر=The Register
|التاريختاريخ=22 November 2010
|المسارمسار=http://www.theregister.co.uk/2010/11/22/ibm_blue_gene_q_super/
|تاريخ الوصول=25 November 2010
| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190428050757/https://www.theregister.co.uk/2010/11/22/ibm_blue_gene_q_super/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 28 أبريل 2019 }}</ref>. ومن ناحية أخرى، فإن IBM Power 775 الذي أطلق عام 2011، قد قام بتجميع العناصر التي تحتاج إلى مياه تبريد بشكل وثيق<ref>{{مرجع ويب|الأخير=Prickett |الأول=Timothy |المسارمسار=http://www.theregister.co.uk/2011/07/15/power_775_super_pricing/ |العنوانعنوان='&#39;The Register'&#39;: IBM 'Blue Waters' super node washes ashore in August |الناشرناشر=Theregister.co.uk |التاريختاريخ=15 July 2011 |تاريخ الوصول=9 June 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190412094725/https://www.theregister.co.uk/2011/07/15/power_775_super_pricing/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 12 أبريل 2019 }}</ref>. ومن الناحية الأخرى، فقد استخدم IBM Aquasar system تبريد المياه الساخنة لتحقيق الكفاءة في استخدام الطاقة، حيث كان يتم استخدام المياه لتدفئة المباني كذلك<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.hpcwire.com/hpcwire/2010-07-02/ibm_hot_water-cooled_supercomputer_goes_live_at_eth_zurich.html |العنوانعنوان=HPC Wire 2 July 2010 |الناشرناشر=Hpcwire.com |التاريختاريخ=2 July 2010 |تاريخ الوصول=9 June 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20131103022145/http://www.hpcwire.com/hpcwire/2010-07-02/ibm_hot_water-cooled_supercomputer_goes_live_at_eth_zurich.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 3 نوفمبر 2013 | وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref>{{مرجع ويب|المؤلفمؤلف=Martin LaMonica |المسارمسار=http://news.cnet.com/8301-11128_3-20004543-54.html |العنوانعنوان=CNet 10 May 2010 |الناشرناشر=News.cnet.com |التاريختاريخ=10 May 2010 |تاريخ الوصول=9 June 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20131101060256/http://news.cnet.com/8301-11128_3-20004543-54.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 1 نوفمبر 2013 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>
. وتقاس كفاءة استخدام الطاقة في أنظمة الحاسوب بشكل عام من حيث "فلوب لكل وات"<ref>{{استشهاد بخبر | المسارمسار = http://www.cnn.com/2008/TECH/06/09/fastest.computer.ap/index.html | العملعمل = CNN | العنوانعنوان = Government unveils world's fastest computer |اقتباس= performing 376 million calculations for every watt of electricity used. |مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20080610155646/http://www.cnn.com/2008/TECH/06/09/fastest.computer.ap/index.html |تاريخ الأرشيفأرشيف = 10 June 2008| وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref>{{مرجع ويب|المسارمسار = http://www.hpcwire.com/topic/processors/IBM_Roadrunner_Takes_the_Gold_in_the_Petaflop_Race.html|العنوانعنوان=IBM Roadrunner Takes the Gold in the Petaflop Race| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20081217131938/http://www.hpcwire.com:80/topic/processors/IBM_Roadrunner_Takes_the_Gold_in_the_Petaflop_Race.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 17 ديسمبر 2008 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>. وفي 2008، عمل نظام Roadrunner التابع لشركة IBM بقوة 376 <ref>{{مرجع ويب| المسارمسار=http://www.serverwatch.com/hreviews/article.php/3913536/Top500-Supercomputing-List-Reveals-Computing-Trends.htm| العنوانعنوان = Top500 Supercomputing List Reveals Computing Trends|اقتباس=IBM... BlueGene/Q system .. setting a record in power efficiency with a value of 1,680&nbsp;MFLOPS/W, more than twice that of the next best system.| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101546/https://www.serverwatch.com/hreviews/article.php/3913536/Top500-Supercomputing-List-Reveals-Computing-Trends.htm | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref><ref>{{مرجع ويب| المسارمسار=http://www.datacenterknowledge.com/archives/2010/11/18/ibm-system-clear-winner-in-green-500/|العنوانعنوان = IBM Research A Clear Winner in Green 500| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101750/https://www.datacenterknowledge.com/archives/2010/11/18/ibm-system-clear-winner-in-green-500/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref> MFLOPS/Watt. وفي نوفمبر 2010، وصل Blue Gene/Qإلى 1684 MFLOPS/Watt. أما في يونيو 2011، فإن أعلى مركزين في قائمة Green 500 قد أحتلت من قبل ماكينات Blue Gene في نيويورك (واحد منهم حقق 2097 MFLOPS/W) مع مُركب DEGIMA في ناغازاكي والذي حل ثالثاً مع 1375 MFLOPS/W.<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.green500.org/lists/2011/06/top/list.php |العنوانعنوان=Green 500 list |الناشرناشر=Green500.org |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=9 June 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20120326113310/http://www.green500.org/lists/2011/06/top/list.php | تاريخ الأرشيفأرشيف = 26 مارس 2012 }}</ref>
 
== إدارة البرمجيات والنظام ==
سطر 74:
بينما في نظام الحاسوب متعدد المستخدمين التقليدي تكون جدولة الوظائف هي في الواقع مشكلة المهام للمعالجة والمصادر المحيطة، ولكن في النظام الموازي على نطاق واسع، يحتاج نظام إدارة الوظائف إلى إدارة توزيع كلا من الموارد الحاسوبية والاتصالات، وكذلك التعامل بأمان مع فشل الأجهزة الذي لا مفر منه عندما يكون هناك عشرات الآلاف من المعالجات موجودة<ref name="Yariv">Open Job Management Architecture for the Blue Gene/L Supercomputer by Yariv Aridor et al. in ''Job scheduling strategies for parallel processing'' by Dror G. Feitelson 2005 ISBN 978-3-540-31024-2 pages 95–101</ref>.
 
ورغم أن معظم الحواسيب العملاقة الحديثة تستخدم نظام التشغيل لينكس، إلا أن كل مُنتج قد وضع تغييراته الخاصة على النظام الذي يستخدمه، ولا يوجد هناك معيار ثابت للصناعة، ويرجع ذلك بشكل من الأشكال إلى حقيقة الاختلافات الموجودة في مكونات الأجهزة والتي تتطلب تغييرات لملائمة نظام التشغيل مع كل تصميم.<ref name=Padua426 /><ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.top500.org/overtime/list/32/os |العنوانعنوان=Top500 OS chart |الناشرناشر=Top500.org |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=31 October 2010| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20120305234455/http://www.top500.org/overtime/list/32/os | تاريخ الأرشيفأرشيف = 5 مارس 2012 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>
 
=== أدوات البرمجيات وتمرير الرسائل ===
[[ملف:Wide-angle view of the ALMA correlator.jpg|thumb|Wide-angle view of the [[مصفوف مرصد أتاكاما المليمتري الكبير|ALMA]] correlator.<ref>{{استشهاد بخبر|العنوانعنوان=Wide-angle view of the ALMA correlator|المسارمسار=http://www.eso.org/public/images/eso1253a/|تاريخ الوصول=13 February 2013|newspaper=ESO Press Release| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101654/https://www.eso.org/public/images/eso1253a/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref>]]
 
إن الأبنية الموازية للحواسيب العملاقة غالباً ما تحتاج لاستخدام تقنيات برمجة خاصة لاستغلال سرعتهم الفائقة. وتشمل أدوات البرمجيات الخاصة بالمعالجة الموزعة واجهات API تقليدية مثل MPI و PVM، VTL، وحلول البرمجيات القائمة على البرمجيات مفتوحة المصدر من مثل Beowulf. في السيناريوهات الأكثر شيوعاً، تستخدم البيئات مثل PVM و MPI الخاصة بالعناقيد المتصلة بحرية و OpenMP لإحكام استخدام ذاكرة آلات المشتركة. ويتطلب بذل جهد كبير من أجل تحسين خوارزمية لخصائص الربط الذي سيعمل عليها الجهاز، والهدف منذ ذلك هو منع أي وحدة من وحدات المعالجة المركزية من إضاعة الوقت في انتظار بيانات من العقد الأخرى. وتمتلك وحدات معالجة الرسومات العامة المئات من أنوية المعالجة ويتم برمجتها باستخدام نماذج البرمجة مثل CUDA.
سطر 86:
[[ملف:ArchitectureCloudLinksSameSite.png|thumb|Example architecture of a [[حوسبة شبكية]] 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 |المسارمسار=http://fah-web.stanford.edu/cgi-bin/main.py?qtype=osstats2 |العنوانعنوان=Folding@home: OS Statistics |الناشرناشر=[[جامعة ستانفورد]] |تاريخ الوصول=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 |المسارمسار=http://www.boincstats.com/stats/project_graph.php?pr=bo |العنوانعنوان=BOINCstats: BOINC Combined |الناشرناشر=[[بنية باركلي التحتية المفتوحة للحوسبة الشبكية]] |تاريخ الوصول=28 May 2011 |postscript=Note this link will give current statistics, not those on the date last accessed.}} {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20120504030251/http://boincstats.com/stats/project_graph.php?pr=bo |date=04 مايو 2012}}</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 |المسارمسار=http://boincstats.com/stats/project_graph.php?pr=milkyway |العنوانعنوان=BOINCstats: MilkyWay@home |الناشرناشر=BOINC |تاريخ الوصول=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>{{مرجع ويب |المسارمسار=http://www.mersenne.org/primenet |العنوانعنوان=Internet PrimeNet Server Distributed Computing Technology for the Great Internet Mersenne Prime Search |العملعمل=GIMPS |تاريخ الوصول=6 June 2011 |postscript=<!--None--> | مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190525223313/https://www.mersenne.org/primenet/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 25 مايو 2019 }}</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).<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.southampton.ac.uk/mediacentre/features/raspberry_pi_supercomputer.shtml |العنوانعنوان=Southampton engineers a Raspberry Pi Supercomputer :: University of Southampton |الناشرناشر=Southampton.ac.uk |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=2013-04-20| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20151205212810/http://www.southampton.ac.uk:80/mediacentre/features/raspberry_pi_supercomputer.shtml | تاريخ الأرشيفأرشيف = 5 ديسمبر 2015 }}</ref>.
 
=== المناهج شبه الانتهازية (المناهج النفعية ظاهريا) ===
إن الحوسبة العملاقة الشبه انتهازية هي شكل من أشكال الحوسبة الموزعة والتي يقوم بموجبها "حاسوب ظاهري عملاق" ذو عدد كبير من الحواسيب صاحبة الشبكات المشتتة جغرافيا بأداء مهام حوسبة تتطلب قوة معالجة ضخمة.<ref name=Kravtsov>{{مرجع ويب|الأخير=Kravtsov|الأول=Valentin; Carmeli, David; Dubitzky, Werner; Orda, Ariel; [[Assaf Schuster|Schuster, Assaf]]; Yoshpa, Benny|العنوانعنوان=Quasi-opportunistic supercomputing in grids, hot topic paper (2007)|المسارمسار=http://citeseer.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.135.8993|العملعمل=IEEE International Symposium on High Performance Distributed Computing|الناشرناشر=IEEE|تاريخ الوصول=4 August 2011| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101701/http://citeseer.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.135.8993 | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref> وتهدف الحوسبة العملاقة الشبه انتهازية إلى توفير جودة أعلى للخدمة من الحوسبة الشبكية الانتهازية عن طريق تحقيق مزيد من السيطرة على توزيع المهام على المصادر المختلفة واستخدام تبادل المعلومات حول توافر وموثوقية الأنظمة الفردية داخل شبكة الحوسبة العملاقة. ومع ذلك، ينبغي تحقيق توزيع شبه الانتهازية الخاصة بطلب برامج الحوسبة المتوازية في الشبكات من خلال تنفيذ اتفاقيات توزيع الشبكات بحكمة، والأنظمة الفرعية المشاركة في التوزيع، وآليات توزيع الاتصالات المتعلقة بالطوبولوجيا، ومكتبات تمرير رسائل الخطأ والبيانات سابقة التكييف.<ref name=Kravtsov />
 
== قياس الأداء ==
سطر 98:
=== مقاييس الأداء ===
[[ملف:Supercomputing-rmax-graph.png|300px|thumb|Top supercomputer speeds: ''[[مقياس لوغاريتمي]] speed'' over 60 years]]
بشكل عام، تقاس سرعة الحواسيب العملاقة وتقييمها عن طريق "FLOPS" (عمليات النقطة العائمة في الثانية) وليس من حيث MIPS أي (التعليمات في الثانية الواحدة)، كما هو الحال مع أجهزة الحاسوب المخصصة للأغراض العامة<ref name=Xifu >{{مرجع كتاب |العنوانعنوان=Performance Evaluation, Prediction and Visualization of Parallel Systems |المؤلفمؤلف= Xingfu Wu |السنةسنة=1999 |isbn= 0-7923-8462-8 |الصفحاتصفحات= 114–117 |المسارمسار=https://books.google.com/books?id=IJZt5H6R8OIC&pg=PA116&dq=supercomputer+Mips+flops&hl=en&sa=X&ei=teUzT6C7OY3qOZ2qhYgC&redir_esc=y#v=onepage&q=supercomputer%20Mips%20flops&f=false |الناشرناشر= }}</ref>. هذه القياسات عادة ما تُستخدم مع بادئة SI ( سوابق النظام الدولي للوحدات ) مثل تيرا-، جنباً إلى جنب مع الاختزال "تيرا فلوب" (1012 فلوب، تعني تيرا فلوب)، أو بيتا-، جنباً إلى جنب مع الاختزال "بيتا فلوب" (1015 فلوب، تعني بيتا فلوب). أما الحواسيب العملاقة بسرعة "Petascale" فيمكنها العمل بسرعة واحد كوادريليون (1015) (1000 تريليون) فلوب. ويعتبر Exascale هو أداء حوسبي في نطاق exaflops. وإكسافلوب هو واحد كوينتليون (1018) فلوب (مليون تيرا فلوب).
 
لا يمكن لرقم واحد أن يعكس الأداء الكلي لنظام الحاسوب، ومع ذلك، فإن هدف مؤشر Linpack هو تقريب مدى سرعة الحاسوب في حل المشاكل العددية، كما أنه يستخدم على نطاق واسع في الصناعة<ref name = "Jackpaper">{{Citation
سطر 107:
|الأخير3 = Petitet
|الأول3 = Antoine
|العنوانعنوان = The LINPACK Benchmark: past, present and future
|السنةسنة = 2003
|journalصحيفة = Concurrency and Computation: Practice and Experience
|الصفحاتصفحات = 803–820
|الناشرناشر = John Wiley & Sons, Ltd.
|المسارمسار = http://www.netlib.org/utk/people/JackDongarra/PAPERS/hplpaper.pdf
}}</ref>. إن وحدة القياس FLOPS إما يتم نقلها بناءً على أداء النقطة العائمة النظري للمعالج (مشتق من مواصفات معالج الشركة المُصنعة ويتم إظهاره على شكل "Rpeak" في قوائم أفضل 500) والذي عادة ما يكون غير قابل للتحقيق عند تشغيل أحمال العمل الحقيقية، أو الإنتاجية القابلة للتحقيق، والمشتقة من معايير LINPACK ويتم عرضها كـ "Rmax" في قائمة أفضل 500. ويقوم مقياس LINPACK عادة بأداء تحليل LU لمصفوفة كبيرة. ويقوم أداء LINPACK بإعطاء بعض المؤشرات لأداء بعض المشاكل الحقيقية، ولكن لا يطابق بالضرورة متطلبات المعالجة لعديد من أحمال التشغيل الخاصة بالحواسيب العملاقة الأخرى، والتي على سبيل المثال قد تتطلب المزيد من مساحة الباندويث للذاكرة، أو قد تتطلب أداء أفضل للحوسبة، أو ربما تحتاج نظام I/O عالي الأداء لتحقيق مستويات عالية من الأداء.<ref name = "Jackpaper"/>
 
سطر 118:
[[ملف:Supercomputer Countries Share Nov 2012.png|thumb|Pie Chart of Supercomputer Countries Share as of Nov 2012]]
 
منذ عام 1993، صنفت أسرع الحواسيب العملاقة في قائمة TOP500 وفقاً لنتائجها في معايير LINPACK. القائمة لا تعتبر منحازة أو نهائية، ولكنها تعتبر تعريفا حاليا ذا مرجعية "لأسرع" حواسيب عملاقة متاحة في أي وقت من الأوقات. هذه هي القائمة الحالية لأجهزة الحاسوب التي ظهرت في أعلى قائمة <ref>{{مرجع ويب|المؤلفمؤلف=Intel brochure – 11/91 |المسارمسار=http://www.top500.org/sublist |العنوانعنوان=Directory page for Top500 lists. Result for each list since June 1993 |الناشرناشر=Top500.org |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=31 October 2010| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20120827204901/http://www.top500.org:80/sublist/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 27 أغسطس 2012 }}</ref> TOP500، وقد حصل "Peak speed" على تقييم "Rmax". وللمزيد من البيانات التاريخية انظر تاريخ الحوسبة العملاقة.
{| class="wikitable"
|-
سطر 158:
|}
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.<ref>{{مرجع ويب
| المسارمسار= http://www.top500.org/list/2012/06/100
| العنوانعنوان= TOP500 List - June 2012
|السنةسنة=2012 |الشهرشهر=06 |العملعمل= |الناشرناشر= www.TOP500.org| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190308030428/https://www.top500.org/list/2012/06/100/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 8 مارس 2019 }}</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] {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170703015339/http://www.pcworld.com:80/article/2013228/titan-supercomputer-hits-20-petaflops-of-processing-power.html |date=03 يوليو 2017}}</ref>
== تطبيقات الحواسيب العملاقة ==
يمكن تلخيص مراحل تطبيقات الحواسيب العملاقة في الجدول التالي:
سطر 169:
|-
|1970s
|التنبؤ بالطقس، والبحوث الهوائية ([[كراي-1]]).<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://archive.computerhistory.org/resources/text/Cray/Cray.Cray1.1977.102638650.pdf|التنسيقتنسيق=PDF|الناشرناشر=Cray Research, Inc|العنوانعنوان=The Cray-1 Computer System|تاريخ الوصول=May 25, 2011| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101738/https://archive.computerhistory.org/resources/text/Cray/Cray.Cray1.1977.102638650.pdf | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>
|-
|1980s
|تحليل الأحتمالات,<ref>{{مرجع ويب|الأخير=Joshi|الأول=Rajani R.|التاريختاريخ=9 June 1998|العنوانعنوان=A new heuristic algorithm for probabilistic optimization|الناشرناشر=Department of Mathematics and School of Biomedical Engineering, Indian Institute of Technology Powai, Bombay, India|المسارمسار=http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VC5-3SWXX64-8&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=0a76921c6623fa556491f2dccdf4377e|تاريخ الوصول=2008-07-01|التنسيقتنسيق=Subscription required| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20090422055948/http://www.sciencedirect.com:80/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VC5-3SWXX64-8&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=0a76921c6623fa556491f2dccdf4377e | تاريخ الأرشيفأرشيف = 22 أبريل 2009 | وصلة مكسورة = yes }}</ref> نمذجة الحماية من الإشعاع<ref>{{مرجع ويب|العنوانعنوان=Abstract for SAMSY - Shielding Analysis Modular System|الناشرناشر=OECD Nuclear Energy Agency, Issy-les-Moulineaux, France|المسارمسار=http://www.nea.fr/abs/html/iaea0837.html|تاريخ الوصول=May 25, 2011| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20071024213709/http://www.nea.fr/abs/html/iaea0837.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 24 أكتوبر 2007 }}</ref> ([[CDC Cyber]]).
|-
|1990s
|Brute force code breaking ([[EFF DES cracker]]),<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=https://www.cosic.esat.kuleuven.be/des/ |العنوانعنوان=EFF DES Cracker Source Code |الناشرناشر=Cosic.esat.kuleuven.be |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=2011-07-08| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101729/https://www.cosic.esat.kuleuven.be/des/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</ref>
|-
|2000s
|3D nuclear test simulations as a substitute for legal conduct [[معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية]] ([[ASCI Q]]).<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://www.acronym.org.uk/dd/dd49/49doe.html |العنوانعنوان=Disarmament Diplomacy: - DOE Supercomputing & Test Simulation Programme |الناشرناشر=Acronym.org.uk |التاريختاريخ=2000-08-22 |تاريخ الوصول=2011-07-08| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20160308095616/http://acronym.org.uk/dd/dd49/49doe.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 8 مارس 2016 }}</ref>
|-
|2010s
|Molecular Dynamics Simulation ([[تيانهي-1]])<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://blogs.nvidia.com/2011/06/chinas-investment-in-gpu-supercomputing-begins-to-pay-off-big-time/ |العنوانعنوان=China’s Investment in GPU Supercomputing Begins to Pay Off Big Time! |الناشرناشر=Blogs.nvidia.com |التاريختاريخ= |تاريخ الوصول=2011-07-08| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20130515092217/http://blogs.nvidia.com/2011/06/chinas-investment-in-gpu-supercomputing-begins-to-pay-off-big-time/ | تاريخ الأرشيفأرشيف = 15 مايو 2013 }}</ref>
|}
 
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. [[فيزياء المستقبل (كتاب)|]] (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.<ref>{{مرجع ويب|المسارمسار=http://news.nationalgeographic.com/news/2005/08/0829_050829_supercomputer.html |العنوانعنوان=Faster Supercomputers Aiding Weather Forecasts |الناشرناشر=News.nationalgeographic.com |التاريختاريخ=2010-10-28 |تاريخ الوصول=2011-07-08| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20170910065650/http://news.nationalgeographic.com:80/news/2005/08/0829_050829_supercomputer.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 10 سبتمبر 2017 | وصلة مكسورة = yes }}</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'' [http://www.hpcwire.com/hpcwire/2011-11-07/fujitsu_unveils_post-k_supercomputer.html HPC Wire November 7 2011] {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20111212020252/http://www.hpcwire.com:80/hpcwire/2011-11-07/fujitsu_unveils_post-k_supercomputer.html |date=12 ديسمبر 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 >{{مرجع ويب|المؤلفمؤلف=Kan Michael |المسارمسار=http://www.infoworld.com/d/computer-hardware/china-building-100-petaflop-supercomputer-206072 |العنوانعنوان=China is building a 100-petaflop supercomputer, InfoWorld, 31 October 2012 |الناشرناشر=infoworld.com |التاريختاريخ=31 October 2012 |تاريخ الوصول=31 October 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20140823042124/http://www.infoworld.com/d/computer-hardware/china-building-100-petaflop-supercomputer-206072 | تاريخ الأرشيفأرشيف = 23 أغسطس 2014 }}</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 >{{مرجع ويب|المؤلفمؤلف=Agam Shah |المسارمسار=http://www.computerworld.com/s/article/9217763/SGI_Intel_plan_to_speed_supercomputers_500_times_by_2018?taxonomyId=67 |العنوانعنوان=SGI, Intel plan to speed supercomputers 500 times by 2018, ComputerWorld, 20 June 2011 |الناشرناشر=Computerworld.com |التاريختاريخ=20 June 2011 |تاريخ الوصول=9 June 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20140823042421/http://www.computerworld.com/s/article/9217763/SGI_Intel_plan_to_speed_supercomputers_500_times_by_2018?taxonomyId=67 | تاريخ الأرشيفأرشيف = 23 أغسطس 2014 }}</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 >{{مرجع ويب|المؤلفمؤلف=Dillow Clay |المسارمسار=http://www.popsci.com/technology/article/2012-09/india-wants-worlds-fastest-supercomputer-2017 |العنوانعنوان=India Aims To Take The "World's Fastest Supercomputer" Crown By 2017, POPSCI, 9 September 2012 |الناشرناشر=popsci.com |التاريختاريخ=18 September 2012 |تاريخ الوصول=31 October 2012| مسار الأرشيفأرشيف = https://web.archive.org/web/20190120101645/https://www.popsci.com/technology/article/2012-09/india-wants-worlds-fastest-supercomputer-2017 | تاريخ الأرشيفأرشيف = 20 يناير 2019 }}</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>{{مرجع كتاب |chapter=Reversible logic for supercomputing |العنوانعنوان=Proceedings of the 2nd conference on Computing frontiers |الأخير=DeBenedictis |الأول=Erik P. |السنةسنة=2005 |الناشرناشر= |المكانمكان= |isbn=1-59593-019-1 |الصفحاتصفحات=391–402 |chapterurl=http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1062325 }}</ref>. ومثل هذا النظام ربما يتم بناؤه بحلول 2030.<ref>{{استشهاد بخبر |العنوانعنوان=IDF: Intel says Moore's Law holds until 2029 |المسارمسار=http://www.h-online.com/newsticker/news/item/IDF-Intel-says-Moore-s-Law-holds-until-2029-734779.html |العملعمل=Heise Online |الناشرناشر= |التاريختاريخ=4 April 2008 |تاريخ الوصول= | مسار الأرشيفأرشيف = httphttps://web.archive.org/web/20131208075357/http://www.h-online.com/newsticker/news/item/IDF-Intel-says-Moore-s-Law-holds-until-2029-734779.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 08 ديسمبر 2013 | وصلة مكسورة = yes }}</ref>
 
== انظر أيضا ==
* [[الجين الأزرق|الجينة الزرقاء]]
* [[توب 500|توب500]]
* [[حاسوب كيه]]
* [[عداء الطريق (حاسوب عملاق)|عداء الطريق]]
* [[BULL|Bull]]: [[تيرا-10]]، [[تيرا 100]]
* [[شاهين (حاسوب فائق)]]
* [[كمبيوتر هارويل|حاسوب هارويل ديكاترون]]
 
== مراجع ==