الجين الأزرق: الفرق بين النسختين

[مراجعة غير مفحوصة][مراجعة غير مفحوصة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
ط بوت: مقالة غير مصنفة
ط روبوت: تغييرات تجميلية
سطر 4:
 
 
Blue Gene أو الجينة الزرقاء هو مشروع بنية حاسوبية يهدف لإنتاج العديد من الحواسيب الفائقة (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Supercomputer Supercomputer]) , كما يهدف لتحقيق سرعات تنفيذ في مدى الـ [http://en.wikipedia.org/wiki/FLOPS PFLOPS ] , وقد تمكن حتى الآن من تحقيق سرعات أداء تقارب الـ TFLOPS 500 .
 
وهو عبارة عن مشروع تعاوني بين آي بي إم (بالإنجليزية:[http://en.wikipedia.org/wiki/IBM IBM]) وبصورة خاصة آي بي إم روشستر (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Rochester IBM Rochester]) و مركز أبحاث توماس واتسون (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Thomas_J._Watson_Research_Center Thomas J. Watson Research Center]) و مختبر لورنس ليفرمور الوطني (بالإنجليزية : [http://en.wikipedia.org/wiki/Lawrence_Livermore_National_Laboratory Lawrence Livermore National Laboratory] اختصاراً LLNL) و وزارة الطاقة الأمريكية ( التي تمول هذا المشروع جزئياً ) وبعض الأوساط الأكاديمية.
 
ويجري حالياً تطوير أربعة مشاريع لـ Blue Gene وهي :
سطر 23:
 
 
هو الحاسوب الأول في سلسلة حواسيب Blue Gene تم تطويره بالشراكة مع مختبر لورنس ليفرمور الوطني, ذروة أداء هذا الحاسب من الناحية النظرية هي التنفيذ بسرعة 360 TFLOPS , وعملياً حقق هذا الحاسب أكثر من 280 TFLOPS بالاستناد لمرجعية لينباك (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Linpack LINPACK]) لقياس الأداء . وبعد التحسينات التي طرأت عليه في عام 2007 أصبح قادراً على التنفيذ بسرعة 478 TFLOPS عملياً و 596 TFLOPS بالاستناد للحسابات النظرية .
 
ومن الجدير بالذكر أن مصطلح Blue Gene /L يشير أحياناً إلى الحواسيب التي تم تركيبها في LLNL ؛ وأحياناً آخرى لبنية الحاسب.
سطر 42:
# كيفية تحقيق أهداف الأداء بتكلفة معقولة ، من خلال هذه البنية الجديدة.
 
ومن الجدير بالذكر أن تصميم هذه البنية قائم بشكل كبير على بنية الحواسيب الفائقة السابقة كـ [http://en.wikipedia.org/wiki/QCDOC QCDOC] وQCDSP .
 
في تشرين الثاني (نوفمبر) عام 2001 ، انضم مختبر لورنس ليفرمور الوطني إلى IBM كشريك لبحوث Blue Gene. .
 
وفي التاسع والعشرين من أيلول (سبتمبر) عام 2004 ، أعلنت IBM أن نموذج Blue Gene/L في IBM Rochester قد تفوق على الحاسوب [http://en.wikipedia.org/wiki/Earth_Simulator Earth Simulator] كأسرع حاسب في العالم ، مع سرعة36.01 TFLOPS وفقاً لمرجعية Linpack ، في حين كانت سرعة Earth Simulator تساوي لـ 35.86 TFLOPS .
 
وقد تم تصميمه باستخدام نظام الخزائن الثمانية (بالإنجليزية: 8[http://en.wikipedia.org/wiki/Cabinet_%28computer%29 cabinet]) حيث يوضع في كل خزنة 1,024 عقدة حسابية, وبعد مضاعفة عدد هذه الخزائن إلى 16 خزنة وصلت سرعة الجهاز لـ 70.72 TFLOPS بحلول تشرين الثاني (نوفمبر) 2004 موصلاً هذا النوع من الحواسيب إلى المرتبة الأولى في قائمة أفضل 500 حاسب في العالم.
 
وفي الرابع والعشرين من آذار (مارس) عام 2005 ، أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية أن Blue Gene/L المبني في LLNL حطم رقمه القياسي السابق بتسجيله لسرعة 135.5 TFLOPS هذا الانجاز كان ممكناً بسبب مضاعفة عدد الخزائن إلى 32 خزنة.
 
على لائحة أفضل 500 حاسب في العالم, احتلت حواسب Blue Gene/Lالمنشأة في العديد من المواقع في جميع أنحاء العالم 3 مراكز من أصل المراكز العشر الأولى و 13 من أصل الـ 64 حاسب الأولى.
ثلاثة من حوامل (بالإنجليزية: racks) حواسب Blue Gene/L توجد في مركز سان دييغو للحواسيب الفائقة (بالإنجليزية:[http://en.wikipedia.org/wiki/San_Diego_Supercomputer_Center San Diego Supercomputer Center]) ومتاحة لأغراض البحث الأكاديمي.
 
في السابع والعشرين من تشرين الأول (أكتوبر) عام 2005 ، أعلن LLNL و IBM أن Blue Gene/L حطم مرة أخرى الرقم القياسي السابق حيث بلغت سرعته280.6 TFLOPS وفقاً لمرجعية Linpack، و عند الوصول إلى التشكيل النهائي كان الحاسب مزوداً بـ 65،536 عقدة حسابية, و1024 عقدة إضافية لنظام الدخل/ خرج, وبـ 64 خزنة تبريد للهواء. واستخدم حاسب Blue Gene/L التابع لـ LLNL نظام لوستر للملفات (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Lustre_%28file_system%29 Lustre File System]) للوصول إلى العديد من أنظمة الملفات في مدى 600TB-1PB .
 
Blue Gene/L هو أيضاً أول حاسب فائق على الإطلاق يقوم بإنجاز أكثر من 100 TFLOPS على تطبيق من تطبيقات العالم الحقيقي، والذي كان تطبيقاً لـ (ddcMD) في محاكاة التصلب للمعدن المنصهر تحت الظروف المناسبة من ضغط عال ودرجة حرارة مناسبة. وحصل هذا الإنجاز في عام 2005 على جائزة غوردون بيل (بالإنجليزية: Gordon Bell Prize).
 
وفي الثاني والعشرين من حزيران (يونيو) عام 2006، إدارة الأمن النووي (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/NNSA NNSA]) و IBM أعلنتا أن Blue Gene/L حققت 207.3 TFLOPS في تطبيق كيميائي كمي . وفي الرابع عشر من تشرين الثاني (نوفمبر) عام 2006 ، منح Blue Gene/L الجائزة الأولى في جميع فئات تحديات الحوسبة عالية الأداء.
 
في السابع والعشرين من نيسان (أبريل) عام 2007, كان فريق من مركز أبحاث آي بي إم مادن (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Almaden_Research_Center IBM Almaden Research Center]) وجامعة ولاية نيفادا يدير شبكة صناعية عصبية (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_neural_network Artificial neural network]) تقارب في تعقيدها إلى نصف تعقيد دماغ فأر في زمن يعادل الثانية (تم تشغيل الشبكة في 0.1 من السرعة العادية لمدة 10 ثواني).
 
في تشرين الثاني (نوفمبر) عام 2007، بقي Blue Gene/L التابع لـ LLNL يحتل موقع الحاسب الفائق الأسرع في العالم. حيث تمت ترقيته منذ القياس السابق، وكان يعمل بسرعة تعادل 3 أضعاف سرعة الحاسب الذي يحتل المركز الثاني وهو حاسب من فئة Blue Gene/P .
 
=== الميزات الرئيسية : ===
 
# تحقيق استهلاك منخفض الطاقة على حساب سرعة المعالجات.
سطر 94:
 
كل عقدة في نظام Blue Gene مرتبطة بثلاث شبكات اتصال متوازية :
# شبكة ملف حلقي ثلاثية الأبعاد (3D toroidal network) تستخدم في اتصالات النظير للنظير (Peer-To-Peer) بين العقد الحسابية.
# شبكة جماعية (collective network) للاتصال الجماعي.
# شبكة مقاطعة عالمية (global interrupt network) للحواجز السريعة.
سطر 104:
تطوير التطبيقات يتم عادة باستخدام لغات (C, C++, Fortran) وباستخدام واجهة تمرير الرسائل (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/Message_Passing_Interface Message Passing Interface] كاختصار MPI) للتواصل. بالإضافة لاستخدام بعض لغات البرمجة مثل (Ruby scripting language) في العقد الحسابية.
 
للسماح لأكثر من برنامج بالعمل في وقت واحد يمكن لنظام Blue Gene أن يقسم إلى مجموعات من العقد المعزولة إلكترونياً, عدد العقد في كل مجموعة يجب أن يكون من قوى العدد 2 ويجب أن تحتوي كل مجموعة على ما لا يقل عن 32 عقدة وعلى الأكثر تكون كل العقد موضوعة في قسم واحد, ولتشغيل برنامج ما باستخدام Blue Gene/L فإن عملية التقسيم يجب أن تكون محفوظة وعندها يقوم البرنامج بالتنفيذ على كل العقد في القسم ولا يسمح لأي برنامج آخر بأن يصل لهذا القسم طوال فترة استخدامه من قبل البرنامج الحالي وعند الانتهاء تحرر جميع العقد ليتم استخدامها من قبل برامج أخرى.
 
بوجود عدد كبير من العقد فإن فشل مكون من مكونات النظام هو أمر حتمي لا مفر منه ولذا فإن النظام يقوم - كهربائياً - بعزل العتاديات التي تعاني من الفشل للسماح للجهاز بمواصلة أدائه.
سطر 118:
[[ملف:BlueGeneP rack.jpg|يسار|تصغير|حامل Blue Gene/P ]]
 
في السادس والعشرين من حزيران (يونيو) عام 2007, كشفت IBM النقاب عن Blue Gene/P ، الجيل الثاني من حواسيب Blue Gene الفائقة والذي صمم ليعمل بشكل مستمر على سرعة1 PFLOPS ، ويمكن أن يتم تشكيله وتطويره ليصل إلى سرعات تزيد على3 PFLOPS وعلاوة على ذلك ، فإنه أكثر كفاءة بسبعة أضعاف على الأقل في استخدام الطاقة من أي حاسب فائق آخر بسبب استخدام العديد من الرقاقات الصغيرة والمنخفضة الطاقة مرتبطة من خلال خمس شبكات متخصصة .
 
تتكامل المعالجات على كل رقاقة Blue Gene/P وتشكيلة Blue Gene/P التي تحقق 1PFLOPS تحوي على 294,912 معالج, 72 حامل (rack) و شبكة ألياف بصرية . ويمكن زيادة هذه المكونات لتصل إلى 884,736 معالج , 216 حامل لتحقيق سرعة 3 PFLOPS . بنية Blue Gene/P القياسية ستحوي على 4,096 معالج في كل حامل .
 
== Blue Gene/Q : ==
 
الحاسب الأخير في سلسلة Blue Gene , ويهدف Blue Gene/Q لتحقيق 20 PFLOPS بحلول عام 2011 وسيستمر في تطوير وتوسيع بنية Blue Gene/L و Blue Gene/P بترددات أعلى لتحسين الأداء لكل واط.
 
Blue Gene/Q سيحوي عدداً مقارباً لعدد العقد في سابقيه ولكن بأنوية أكثر لكل عقدة. عدد هذه الأنوية في كل رقاقة غير معروف حتى الآن ولكنه من الممكن أن يتراوح بين 8 – 16 نواة مع ذاكرة بحجم 1 GB لكل نواة .
 
النموذج الأصلي لنظام Blue Gene/Q سمي سيكوبا (بالإنجليزية: [http://en.wikipedia.org/wiki/IBM_Sequoia Sequoia]) وسوف يتم تثبيته في مختبر لورنس ليفرمور الوطني في عام 2011 كجزء من برنامج المحاكاة المتقدمة والحوسبة لتشغيل محاكاة نووية وبحوث علمية متقدمة, وسيحتوي على 98,304 عقدة حسابية و 1.6 مليون نواة معالج وذاكرة 1.6 PB في 96 حامل ويغطي مساحة تقدر بـ 3000 قدم مربع ويستهلك 6 ميجا واط من الكهرباء .
 
--[[مستخدم:Nour Al Mohammad|Nour Al Mohammad]] ([[نقاش المستخدم:Nour Al Mohammad|نقاش]]) 23:44، 16 ديسمبر 2009 (ت‌ع‌م)