برترین ابررایانه‌های جهان

 با این سنجش، عددی به هر ابررایانه‌ نسبت داده می‌شود که معرف تعداد عملیات ممیزشناوری4 که ابررایانه در هر ثانیه قادر به انجام آن است و واحد آن GFlops است. این سایت دارای فهرستی است که 500 ابررایانه برتر جهان را معرفی می‌کند و 2بار در سال فهرست را به‌روز می‌کند که یک‌بار در ماه ژوئن بار دیگر در ماه نوامبر هر سال است.

در این نوشتار قصد داریم به معرفی 5 ابررایانه برتر جهان در فهرست top500، بپردازیم و در پایان مطالبی درباره صنعت ابررایانه در ایران بیان می‌کنیم.

5- بلوجین.ال4

همان‌طور که می‌شود از اسم آن حدس زد، بلوجین.ال5 محصول آی‌بی‌ام است. این ابررایانه 212992هسته از پردازنده PowerCell 440 و 73828 گیگابایت حافظه اصلی دارد و سیستم‌عامل SLES9 روی آن نصب است.
 بلوجین در آزمایشگاه ملی لورانس لیورمور واقع در ایالات متحده قرار دارد و در ابتدا تنها برای شبیه‌سازی‌های علمی برنامه ASC محصول اداره ملی امنیت هسته‌ای (NNSA6) با جزئیات بسیار بالا به‌کار گرفته می‌شد. برنامه ASC برای تضمین امنیت، حفاظت و قابل‌اعتماد بودن فعالیت‌های هسته‌ای، بدون امتحان عملی ساخته شده‌است و محاسبات پیچیده سلاح‌های هسته‌ای را انجام می‌دهد. بعدها با 2برابر کردن حافظه بلوجین، آزمایشگاه توانست برنامه‌های بیشتری را اجرا کند و از تک‌منظوره بودن خارج شود. از جمله این برنامه‌ها می‌توان به محاسبات علمی مواد (که مواد را در دما و فشار بالا تحلیل می‌کند) و مدل‌سازی سیستم‌های مجتمع اشاره کرد.

بلوجین که در 5 رک، 40960 گره دارد، در سال 2007 تولید شد و توانست در صدر جدول برترین ابررایانه‌های جهان قرار گیرد. ولی رفته‌رفته تسلیم رقیبان شد و در حال حاضر با قدرت 478200 گیگافلاپس (معادل 478 ترافلاپس) در رده‌ پنجم قرار دارد.

4- پلیادیز

در افسانه‌های یونانی، هفتمین دختر اطلس، پلیادیز7 نام داشت و این 7دختر تبدیل به ستاره شدند و این نام‌گذاری ارتباط مستقیم با مرکزی دارد که این ابررایانه آنجا به‌کار گرفته شده‌است. پلیادیز محصول شرکت SGI است و به مرکز تحقیقات آمس متعلق به ناسا فروخته شده است. این ابررایانه متشکل از 51200 پردازنده اینتل زئون 4هسته‌ای و 51200گیگابایت حافظه اصلی است و سیستم‌عامل SLES10 روی آن نصب است. پلادیز سال 2008 ساخته شد و با قدرت 487005 گیگافلاپس معادل 487 ترافلاپس در رده‌ چهارم قرار دارد.

3- جوجین

این ابررایانه نسل بعدی بلوجین.ال است که بلوجین.پی8 نامیده می‌شود و در مرکز FZJ واقع در آلمان به‌کار گرفته شده‌است. این سیستم که در سال 2009 توسط IBM ساخته شد، 294912 پردازنده PowerCell 450 دارد. FJZ با حدود 4400 کارمند یکی از بزرگ‌ترین مراکز تحقیقاتی اروپاست و در زمینه‌های سلامت، انرژی، محیط و تکنولوژی تحقیق می‌کند. بخش سلامت در رابطه با بیماری‌های مغزی ناشی از افزایش سن، بخش انرژی در رابطه با یافتن انرژی‌های حافظ محیط زیست، بخش محیط در رابطه با اثر تکنولوژی بر محیط و آب‌و‌هوا و بخش تکنولوژی در زمینه‌های مختلفی از جمله نیمه‌هادی تحقیق می‌کند و جوجین برای شبیه‌سازی در تمامی عرصه‌های فوق استفاده می‌شود. جوجین با قدرت 825500گیگافلاپس (825 ترافلاپس)، با اختلاف زیادی نسبت به پلیادیز در رده‌ سوم جدول قرار دارد.

2- جگوار

جگوار9 محصول کمپانی Cray است و در آزمایشگاه ملی اوکریج نصب شده‌است. جگوار که سال 2008 ساخته شد، 150152پردازنده AMD اپترون 4هسته‌ای دارد و سیستم‌عامل CNL روی آن نصب است. آزمایشگاه ملی اکریج چندمنظوره است و برای وزارت انرژی امریکا نیز فعالیت می‌کند. این آزمایشگاه برای افزایش تولید انرژی پاک، بازیافت و حفاظت محیط زیست تلاش می‌کند و در امنیت ملی نیز مشارکت دارد. همچنین کارهای دیگری از جمله تولید ایزوتوپ، برای وزارت انرژی نیز انجام می‌دهد. جگوار با قدرت پردازش 1059000گیگافلاپس (معادل 1059 ترافلاپس یا یک پتافلاپس) در رده‌ دوم جدول قرار دارد.

1- رود رانر

و بالاخره نوبت به صدرنشین این جدول می‌رسد: رودرانر10 که با قدرت 1105000 گیگافلاپس (معادل 1.1 پتافلاپس) همگان را به تحسین خود برانگیخت. رودرانر با 129600 پردازنده PowerXCell 8i توانسته به این نمره بالا برسد. پردازنده 8i از نسل Cell (پردازنده پلی‌استیشن3) است و همچون دیگر پردازنده‌های این نسل، 8هسته پردازشی (SPE) و یک هسته مدیریتی (PPE) دارد و چون PPE، 2نخ سخت‌افزاری را اجرا می‌کند، این پردازنده می‌تواند 9 نخ را  همزمان اجرا کند. این ابررایانه برای مرکز تحقیقاتی دولتی LANL طراحی شده‌ و در ایالت نیومکسیکوی آمریکا نصب شده‌است. رودرانر مشابه بسیاری از کلاسترهای دیگر دارای سیستم‌عامل لینوکس است.

ابررایانه ایرانی

اهمیت سیستم‌های کلاستر در کشورهای صنعتی به‌گونه‌ای است که فروش آن‌ها به کشورهای دیگر با محدودیت‌های فراوانی همراه است و خودکفایی در این زمینه و شکست تحریم‌های موجود بسیار مهم است.
مرکز تحقیقات پردازش‌های فوق سریع11 در دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با همکاری دانشکده مهندسی برق و دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات در سال 1382 تاسیس شد. این مرکز با بهره‌گیری از 2دهه دانش و تجربه در زمینه طراحی و ساخت سیستم‌های پردازش موازی، برای پیشبرد اهداف علمی و تحقیقاتی کشور و در نهایت ایجاد و توسعه صنعت ابررایانه در ایران فعالیت می‌کند. قوی‌ترین سیستمی که  توسط مهندسان این مرکز ساخته شده، برای پیش‌بینی وضعیت هوا در سازمان هواشناسی کشور به‌کار گرفته شده‌است. این سیستم کلاستری که در سال 1386 تولید شد، دارای 216 هسته پردازشی Opteron، 260 گیگابایت حافظه اصلی و 5800 گیگابایت ظرفیت ذخیره‌سازی است و سیستم‌عامل لینوکس روی آن نصب است. حداکثر توان پردازشی این سیستم 860گیگافلاپس است. البته این سیستم قابل توسعه است و بسته به نیاز می‌تواند نیرومندتر نیز باشد، ولی این قدرت برای هواشناسی کافی بوده است.

احمد لشگر

پی‌نوشت‌ها

1. Node

2. Rack

3. LINPACK

4. Floating Point

5. BlueGene/L

6. National Nuclear Security Administration

7. Pleiades

8. JUGENE

9. Jaguar

10. Roadrunner

11. Iranian High Performance Computing Research Center

منابع

http://www.Top500.org/

http://www.ihpcrc.com