سریع‌ترین ابررایانه‌های جهان

به گزارش جام جم کلیک ، بتازگی ابررایانه چینی «تیانهه 2» به عنوان سریع‌ترین دستگاه رایانشی جهان معرفی شد. این ابررایانه توانست با دو برابر شدن سرعتش رکورددار دستیابی به سرعت 33.86 پترافلاپ (petraflops) شود.

این رکوردشکنی رسما اعلام شد و نام تیانهه 2 در فهرست 500 ابررایانه برتر قرار گرفت (هر شش ماه یک‌بار، طرح Top 500 project قوی‌ترین سیستم‌های رایانشی یا سوپر رایانه‌های جهان را درجه‌بندی و فهرست نام و مشخصات و رتبه آنها را در سایت خود منتشر می‌کند).

این ابررایانه برتر در دانشگاه ملی فناوری دفاعی چین توسعه یافته و تا پایان امسال در مرکز ملی ابررایانه‌های این کشور به صف‌آرایی می‌پردازد.

ظهور «تیانهه 2» که دو سال زودتر از زمان پیش‌بینی شده برای آن صورت گرفت، موجب شد چین جایگاه قبلی خود به عنوان اولین کشور دنیا در زمینه ساخت سریع‌ترین ابررایانه‌ها را دوباره از آن خود کند.

پیشتر در سال 1390، ابررایانه تیانهه‌ـ‌1 A که در آن زمان عنوان سریع‌ترین سیستم رایانشی جهان را داشت، در سایت 500 ابررایانه جهان برای این کشور به ثبت رسیده بود.

تیانهه 2 تعداد 16 هزار نود دارد که هریک از آنها از دو پردازنده زئون ایوی بریج اینتل (Intel Xeon Ivy Bridge) و سه پردازنده زئون فای (Xeon Phi) برای به دست آوردن ترکیبی از سه میلیون و 120 هزار هسته پردازشی بهره می‌برد.

یک پترافلاپ نمایانگر یک کوادریلیون (quadrillion) نقاط شناور عملیاتی بر ثانیه یا به عبارتی یک میلیون میلیارد است.

26 عدد از این سیستم‌های رایانشی دست‌کم به کارایی یک پترافلاپ می‌رسند. ابررایانه بلو ژن ‌/‌کیو (Blue Gene‌/‌Q) شرکت IBM نیرو بخش چهار سیستم رایانشی برتر از 10 ابررایانه سریع جهان است، در حالی که اینتل ‌80 درصد از پردازنده‌های فهرست 500 سیستم رایانشی برترجهان را فراهم آورده است.

39 عدد از این سیستم‌ها واحد پردازشگر گرافیکی انویدیا را به منظور سرعت بخشیدن به محاسبات به کار برده و 15 عدد از آنها از فناوری‌های شتاب‌دهنده‌ای مانند AMD ATI Radeon یا زئون فای اینتل، استفاده می‌کنند.

252 دستگاه از 500 ابررایانه‌های برتر جهان در آمریکا نصب شده‌اند، 112 عدد از آنها در اروپا و 66 عدد از آنها در چین است.

30 عدد بقیه آنها در ژاپن به کار گرفته شده‌اند. در بین این ابررایانه‌ها کمترین سرعت 96.6 ترافلاپ (Terafops) است.

کم‌سرعت‌ترین سیستم رایانشی فهرست پیشین زمستان گذشته از سرعت 76.5 پترافلاپ برخوردار بود.

بعد از تیانهه 2، تنها رقیب تازه وارد بین 10 عدد بهترین ها، سیستم بلوژن‌/‌کیو است که ولکان (vulcan) نامیده شده و در کتابخانه ملی لاورنس لیورمور نصب شده است. حال بیایید با هم نگاهی به ده ابررایانه سریع و برتر جهان بیندازیم.

تیانهه 1 ـ A مرکز سوپرکامپیوتر آیونان، چین

در آذر 1389 به عنوان ابررایانه شماره 1 جهان رده‌بندی شد. پردازنده‌های زئون اینتل را در 183.386 هسته پردازشی آن به کار رفته‌اند که 2.6 پترافلاپ نرخ محاسبات پردازشی را تامین می‌کنند.

سوپر ام. یو. سی - مرکز سوپرکامپیوتر لیبنیز، آلمان

سوپر ام. یو. سی از سرورهای iDataPlex شرکت آی.بی.ام استفاده می‌کند، 300 ترابایت حافظه رم دارد. تعداد 147.456 هسته پردازشی آن، سرعت 2.9 پترافلاپ را به دست آورده‌اند.

هزینه‌های مصرف انرژی در آن به واسطه استفاده از تراشه‌های مجهز به سامانه خنک‌کنندگی مستقیم با آ‌ب‌سرد به میزان زیادی کاهش یافته است.

وکلان - آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور، آمریکا

این سیستم 4.3 پترافلاپی با 393.216 عدد هسته پردازشی، بر اساس فناوری ابررایانشی (Supercomputing) بلو ژن/‌ کیو از شرکت آی. بی. ام و منحصرا برای انجام کارهای دولتی ساخته شده است.

بتازگی درهای ولکان روی دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی به منظور همکاری با آنها در طرح‌های مشترک باز شده است.

جوکوئین - مرکز ابررایانشی جولیش، آلمان

سیستم بلو ژن‌/‌ کیویی این ابرکامپیوتر با تعداد 752/458 هسته پردازشی جوکویین، سرعت پنج پترافلاپ را تامین می‌کند.

این ابررایانه با مصرف 2031 کیلووات برق، در آذر سال گذشته به عنوان پنجمین سیستم ابررایانشی کارا با در نظر گرفتن میزان مصرف انرژی در فهرست 500 ابررایانه برتر جهان به ثبت رسیده است.

استمپد - مرکز رایانش پیشرفته تگزاس، آمریکا

ابر رایانه استمپد که از سرورهای PowerEdge شرکت دل نیرو می‌گیرد، با قلب تپنده پردازشی زئون اینتل و ارتباط داخلی InfiniBand توانسته به سرعت 5.2 پترافلاپ دست یابد.

این یکی از بزرگ‌ترین سیستم‌های رایانشی جهان محسوب می‌شود که وقف تحقیقات علمی شده است.

هر پژوهشگری در سازمان‌های تحقیقاتی آمریکا می‌تواند تقاضا کند تا سهمی از قدرت رایانشی آن را به خدمت گیرد.

میرا - مرکز انرژی لابراتوار ملی، آرون

این سیستم رایانشی بلو ژن‌ /‌ کیو تعداد 786.432 عدد هسته پردازشی را به کار می‌برد تا به سرعت 8.6 پترافلاپ برسد.

هنگامی که میرا در سال 1393 به حداکثر تولید خود برسد، می‌تواند پنج میلیارد ساعت رایانش را به دانشمندان ارائه کند (زمان شمارش جداگانه روی هر هسته).

کامپیوتر K - انستیتوی دانش پردازشی ریکن، ژاپن

این ابررایانه سال 1390 مقام اول را کسب کرده بود. کامپیوتر K که از سوی شرکت فوجیتسو ساخته شده، 10.5 پترافلاپ را از سوی 705024 هسته پردازشی خود فراهم می‌آورد.

این سیستم برتر رایانشی از اتصالات داخلی شش‌بعدی به نام توفو (Tofu) بهره می‌برد.

سکویا - لابراتوار ملی لاورنس لیورمور، آمریکا

ابررایانه شماره یک سال گذشته جهان، سکویا از سوی وزارت امنیت ملی هسته‌ای با هدف افزایش عمر سلاح‌های هسته‌ای با شبیه‌سازی و واپاشی آنها مورد استفاده قرار می‌گرفت.

این سیستم برتر رایانشی بلو ژن‌/‌ کیو تقریبا 1.6 میلیون هسته پردازشی دارد و سرعتش به 17.2 پترافلاپ می‌رسد.

تایتان - لابراتوار ملی او‌آک‌ریج، آمریکا

تایتان با سرعت 6.12 پترافلاپی خود در آذر سال گذشته اولین سیستم برتر ابررایانشی جهان بود. پردازشی در این ابر رایانه بر اساس پردازنده‌های کری و با 560.640 عدد هسته پردازشی صورت می‌گیرد.

این ابررایانه در همان زمان که مقام اول را به دست آورد، به عنوان سومین سیستم برتر رایانشی کم مصرف نیز لوح صرفه‌جویی در مصرف انرژی را دریافت کرد. مصرف برق تایتان 8209 کیلووات است.

تیانهه 2 - دانشگاه ملی فناوری دفاعی، چین

به دنبال تیانهه‌1ـ‌A، ابررایانه شماره یک فعلی جهان رکورد سرعت و کارایی 33.86 پترافلاپ را شکست.

تیانهه ‌2 از پردازنده‌های زئون اینتل که بر اساس زئون فای اینتل ساخته شده‌اند، جمعا 3.12 میلیون هسته پردازشی دارد.

این ابررایانه 17808 کیلووات برق مصرف می‌کند و به صورت تئوری می‌تواند به سرعت پردازشی 54.9 پترافلاپ نیز برسد.

جواد ودودزاده - جام جم کلیک