لا تزال أجهزة الكمبيوتر العملاقة الضخمة موجودة. إليك ما يستخدمونه اليوم
تيموفييف فلاديمير / شاترستوك كانت الحواسيب العملاقة سباقاً هائلاً في التسعينيات ، حيث تنافست الولايات المتحدة والصين وغيرها على الحصول على أسرع حاسوب. في حين أن السباق قد تلاشى قليلاً ، فإن هذه الحواسيب الوحشية لا تزال تستخدم لحل العديد من مشاكل العالم.
وبما أن قانون مور (وهو ملاحظة قديمة تفيد بأن قوة الحوسبة تتضاعف كل عامين تقريبًا) يدفع أجهزة الكمبيوتر إلى أبعد من ذلك ، فإن درجة تعقيد المشكلات التي يتم حلها تزداد أيضًا. في حين أن الحواسيب الخارقة كانت صغيرة إلى حد معقول ، إلا أنها في أيامنا هذه يمكن أن تشغل مستودعات بأكملها ، وكلها مملوءة بأرفف مترابطة من أجهزة الكمبيوتر.
ما الذي يجعل الكمبيوتر "ممتاز"?
يشير مصطلح "Supercomputer" إلى جهاز كمبيوتر عملاق أكثر قوة من جهاز الكمبيوتر المحمول العادي الخاص بك ، ولكن هذا لا يمكن أن يكون أبعد عن الحالة. تتألف الحواسيب العملاقة من آلاف الحواسيب الصغيرة ، وكلها متصلة ببعضها البعض لأداء مهمة واحدة. ربما كل وحدة المعالجة المركزية الأساسية في مركز البيانات يعمل بشكل أبطأ من الكمبيوتر المكتبي. إنه مزيج من كل منهم يجعل الحوسبة فعالة للغاية. هناك الكثير من الشبكات والأجهزة الخاصة المشاركة في أجهزة الكمبيوتر من هذا النطاق ، وهي ليست بسيطة مثل توصيل كل رف إلى الشبكة ، ولكن يمكنك تصورها بهذه الطريقة ، ولن تكون بعيدًا عن العلامة.
لا يمكن أن تكون كل مهمة موازية بسهولة ، لذلك لن تستخدم الكمبيوتر العملاق لتشغيل الألعاب في مليون إطار في الثانية. الحوسبة المتوازية عادة ما تكون جيدة في تسريع الحوسبة الموجهة نحو الحساب.
يتم قياس الحواسيب العملاقة في FLOPS ، أو Floating Point Operations في الثانية ، وهي في الأساس مقياس لمدى السرعة التي يمكن أن تفعل بها الرياضيات. الأسرع حاليا هو قمة آي بي إم ، التي يمكن أن تصل إلى أكثر من 200 بيتافلوكس ، أسرع مليون مرة من "جيغا" معظم الناس اعتادوا على.
إذن ما الذي يستخدمونه؟ في الغالب العلم
اندريه VP / Shutterstock الحواسيب العملاقة هي العمود الفقري للعلوم الحسابية. إنها تستخدم في المجال الطبي لتشغيل محاكاة البروتينات القابلة للطي لبحوث السرطان ، وفي الفيزياء لتشغيل المحاكاة للمشاريع الهندسية الكبيرة والحساب النظري ، وحتى في المجال المالي لتتبع سوق الأوراق المالية من أجل التفوق على المستثمرين الآخرين.
ولعل الوظيفة التي تعود بالفائدة على الشخص العادي هي نمذجة الطقس. إن التنبؤ الدقيق عما إذا كنت ستحتاج إلى معطف ومظلة يوم الأربعاء القادم هو مهمة صعبة بشكل مثير للدهشة ، وهي مهمة لا يستطيع حتى الحواسب العملاقة العملاقة اليوم القيام بها بدقة كبيرة. من المفهوم أنه من أجل تشغيل نماذج الطقس الكاملة ، سنحتاج إلى جهاز كمبيوتر يقيس سرعته في ZettaFLOPS - مستوى آخر من مستويين من PetaFLOPS وحوالي 5000 مرة أسرع من قمة IBM. من غير المحتمل أن نصل إلى هذه النقطة حتى عام 2030 ، على الرغم من أن القضية الرئيسية التي تعوقنا هي الأجهزة ، ولكن التكلفة.
التكلفة العالية لشراء أو بناء كل هذا الجهاز عالية بما فيه الكفاية ، ولكن الدافع الحقيقي هو فاتورة الكهرباء. يمكن للعديد من الحواسيب العملاقة استخدام ما يصل إلى ملايين الدولارات من الطاقة كل عام لمجرد الاستمرار في العمل. لذلك بينما لا يوجد نظريًا أي حد لعدد المباني المليئة بالحواسيب التي يمكنك ربطها معًا ، فنحن لا نبني سوى أجهزة كمبيوتر عملاقة كبيرة بما يكفي لحل المشكلات الحالية.
هل سيكون لدي جهاز كمبيوتر عملاق في المنزل في المستقبل?
بمعنى ما ، أنت تفعل بالفعل. معظم أجهزة الكمبيوتر المكتبية في الوقت الحاضر تنافس قوة الحواسيب العملاقة القديمة ، حتى إن الهاتف الذكي العادي يتمتع بأداء أعلى من Cray-1 الشهير. لذا من السهل إجراء المقارنة بالماضي ونظرية المستقبل. ولكن هذا يرجع إلى حد كبير إلى أن متوسط وحدة المعالجة المركزية أصبح أسرع بكثير على مر السنين ، وهو ما لا يحدث بالسرعة نفسها.
في الآونة الأخيرة ، كان قانون مور يتباطأ عندما نصل إلى حدود كيفية صغر حجمنا في صنع الترانزستورات ، لذا فإن وحدات المعالجة المركزية لا تزداد بسرعة. إنها تصبح أصغر حجما وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة ، مما يدفع أداء وحدة المعالجة المركزية في اتجاه المزيد من النوى في كل شريحة لأجهزة الكمبيوتر المكتبية وأكثر قوة بشكل عام للأجهزة المحمولة.
ولكن من الصعب تصور مشكلة المستخدم العادي التي تم تحديدها لتتجاوز احتياجات الحوسبة. بعد كل شيء ، أنت لا تحتاج إلى حاسوب عملاق لتصفح الإنترنت ، ومعظم الناس لا يشغلون المحاكاة بالبروتين في أقبيةهم. تتجاوز الأجهزة الاستهلاكية عالية الجودة في الوقت الحالي حالات الاستخدام العادية ، وعادةً ما يتم حجزها لعمل محدد يستفيد منها ، مثل العرض ثلاثي الأبعاد وتجميع الشفرات.
لذا لا ، ربما لن يكون لديك واحد. من المرجح أن تكون أكبر التطورات في مجال الهاتف المحمول ، حيث تقترب الهواتف والأجهزة اللوحية من مستويات سطح المكتب من الطاقة ، والتي لا تزال تقدمًا جيدًا إلى حد ما.
الاعتمادات صورة: Shutterstock ، Shutterstock
