96 پردازنده روی یک چیپ

حتما تا به حال درباره ابررایانه هایی که در حدود کوادریلیون (Quadrillion=1015) تعداد محاسبه در یک ثانیه انجام می دهند، شنیده اید.

کد خبر: ۵۰۴۴۶

این آمار تا حدودی عجیب و گاهی غیرقابل باور به نظر می رسند، اما هنوز هم چنین رایانه هایی برای انجام بعضی محاسبات ضعیف هستند.
محاسبات مربوط به شبیه سازی یک ملکول DNAهنوز هم مدت زیادی طول می کشد. به طور کلی امروز بیشتر استفاده از ابررایانه ها در تحقیقات بیولوژیک است.
یکی از مشکلات بزرگی که ابررایانه ها با پردازنده های قدرتمند دارند، مشکل مصرف بالای انرژی و تولید حرارت زیاد است. ماه پیش ، شرکت ClearSpeedاعلام کرد توانسته است 96هسته پردازنده را روی یک چیپ نصب کند. این چیپ آوبری (Avebury) نام دارد و قرار است در آینده به تولید انبوه برسد.
به طور ویژه برای انجام محاسبات با حجم و تکرار پذیری بالا طراحی شده است. هم اکنون قوی ترین پردازنده ها در محدوده سرعت 3گیگاهرتز کار می کنند و در بعضی ابررایانه ها قدرتی به اندازه 100 وات احتیاج دارند، اما هم پردازنده ها(Co-processors) که هر واحد آنها سرعت پایین تر و انرژی کمتری دارد، می توانند با موازی قرار گرفتن قدرت انجام محاسبات بسیار بالاتری داشته باشند.
در آوبری هر پردازنده سرعت 250 مگاهرتز دارد و توانی معادل 5وات مصرف می کند; اما این 96 پردازنده وقتی با هم شروع به کار می کنند، می توانند 50 بیلیون محاسبات ریاضی اعشاری را در یک ثانیه انجام دهند.
این رقم شاید در مقایسه با ابررایانه های جدید چندان زیاد به نظر نرسد، ولی با در نظر گرفتن ابعاد این هم پردازنده و قیمت آن ، یک معجزه برای آزمایشگاه ها و محققان زیست شناسی به شمار می آید.
یکی از خصوصیات جالب آوبری که هم اکنون در حال آزمایش در چند آزمایشگاه علوم مختلف و شرکتهای نفتی است ، این است که با از کار افتادن یکی از واحدها، 95واحد باقیمانده بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه می دهند، بدون این که مشکلی پیش بیاید و تنها ممکن است میزان کارایی سیستم کاسته شود.
با حمایت هایی که شرکت IBMاز آوبری و شرکت ClearSpeedانجام می دهد، این هم پردازنده تا نیمه اول سال 2005وارد بازارها خواهد شد. البته برای استفاده مناسب از چنین پردازنده ای ، نرم افزارها و سخت افزارهای ویژه باید طراحی شوند تا بتوانند از قابلیت های این پردازنده بهره ببرند.
IBMهنوز در مرحله مذاکره با شرکتهای مهم طراحی نرم افزار برای تولید نرم افزار مناسب آوبری است. هم اکنون این پردازنده در شبیه سازی برهم کنش های ملکول پروتئین موفق بوده.
چنین شبیه سازی که درباره میلیون ها برهمکنش یک ملکول پروتئین با عوامل دیگر در بدن است ، برای یک آزمایشگاه معمولی تحقیقاتی شاید ماهها طول می کشید.
از دیگر استفاده هایی که برای آزمایش از آوبری شده ، انجام محاسبات مربوط به معماران در طراحی ساختمان های بزرگ است.
آوبری در عرض چند ثانیه توانست با حل کردن معادلات مکانیکی مربوط به قسمتهای مختلف ، تمام مهندسان را از اقداماتی که برای هر قسمت باید انجام دهند، مطلع کند.رکورد قبلی تعداد هم پردازنده ، در اختیار خود Clearspeed است که توانسته بود 64پردازنده را در یک چیپ نصب کند، اما آوبری ، نه تنها تعداد هسته را افزایش داده ، بلکه توانایی و سرعت آن را تا 50درصد بیشتر کرده است.
با استفاده از هم پردازنده های آوبری ، در یک آزمایشگاه می توان روی یک میز با یک سری رایانه های عادی ، عملیات فوق سنگین محاسباتی انجام داد.
البته قیمت این فناوری چندان ارزان نیست ، ولی در مقایسه با ابررایانه ها مطمئنا یک گزینه عالی برای محققان به شمار می آید. برآورد اولیه IBM برای یک سیستم محاسباتی با کارت دوگانه آوبری ، حدود 50هزار دلار است.