تلعب أجهزة الكمبيوتر العملاقة دورًا حيويًا في تطوير العلوم والتكنولوجيا والابتكار. عبر مجموعة واسعة من التطبيقات في العلوم والأوساط الأكاديمية والجيش والصناعة.
وظهور الذكاء الاصطناعي يجعل الطلب عليه – من الدول والشركات – أعلى.
أجهزة الكمبيوتر العملاقة
تعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة ذروة تكنولوجيا الحوسبة. فهي قادرة على معالجة كميات هائلة من البيانات وإجراء حسابات معقدة بسرعات عالية.
كما تُستخدم هذه الآلات عالية الأداء لمجموعة واسعة من التطبيقات. بدءًا من البحث العلمي وحتى محاكاة الأمن القومي، ونمذجة المناخ ، والتصميم الصناعي ، والذكاء الاصطناعي.
الحوسبة السحابية
يؤدي الطلب المتزايد على كميات هائلة من قوة الحوسبة السحابية إلى جلب تقنيات الحوسبة الفائقة إلى مراكز البيانات واسعة النطاق.
كما أنه من المرجح أن يؤدي التبني السريع للذكاء الاصطناعي إلى بناء المزيد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة في جميع أنحاء العالم.
بريطانيا تصمم جهاز كمبيوتر فائق السرعة
على سبيل المثال. أعلنت حكومة المملكة المتحدة مؤخرًا عن خطط لاستثمار 900 مليون جنيه إسترليني في جهاز كمبيوتر فائق السرعة جديد. سيكون واحدًا من أقوى أجهزة الكمبيوتر في أوروبا لدفع البحث والابتكار في المملكة المتحدة نحو الاستخدام المحتمل والآمن لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.
ستضم المجموعة الآلاف من وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لتدريب نماذج اللغات الكبيرة (LLMs) التي تقود أبحاث الذكاء الاصطناعي وتطويره اليوم.
وفي الوقت نفسه. يقوم المركز الدولي للأنظمة العصبية (ICNS) في جامعة ويسترن سيدني ببناء ما يقول إنه سيكون أول حاسوب عملاق في العالم قادر على محاكاة الشبكات على مستوى الدماغ البشري.
حاسوب DeepSouth العملاق
سيستخدم حاسوب DeepSouth العملاق نظامًا عصبيًا يحاكي العمليات البيولوجية ويحاكي شبكات كبيرة من الخلايا العصبية المتصاعدة بمعدل 228 تريليون عملية متشابكة في الثانية. وهو ما يقترب من المعدل المقدر للعمليات في الدماغ البشري.
وسيتم تصميم المنصة لتسهيل التقدم في الأجهزة الذكية، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) للتصنيع والزراعة. وإنشاء تطبيقات ذكاء اصطناعي أقل استهلاكًا للطاقة وأكثر ذكاءً.
مع قيام المزيد من البلدان ببناء أجهزة كمبيوتر عملاقة واسعة النطاق تتمتع بالقدرة على دعم تطوير الذكاء الاصطناعي. فإن ذلك يثير السؤال، أين توجد أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم، وكم عددها؟
مميزات أجهزة الكمبيوتر العملاقة
قبل الخوض في الأرقام، من المهم أن نفهم ما الذي يميز الكمبيوتر العملاق عن الكمبيوتر عالي الأداء.
تتميز أجهزة الكمبيوتر العملاقة عادةً بقدرتها على المعالجة الاستثنائية. يتم قياس سرعتها بعمليات الفاصلة العائمة في الثانية (التخبط). والتي تشير إلى عدد العمليات الحسابية التي يمكنها إجراؤها. على الرغم من عدم وجود عتبة صارمة تفصل بين الكمبيوتر العملاق ونظام الحوسبة العادية عالية الأداء (HPC). فإن أجهزة الكمبيوتر العملاقة قادرة بشكل عام على الأداء بسرعات تقاس بـ teraFLOPs (تريليونات) وبيتا FLOPs (كوادريليونات).
تستخدم أجهزة الكمبيوتر العملاقة لمجموعة واسعة من التطبيقات من قبل الحكومات والمؤسسات البحثية والشركات الصناعية. وهي تتراوح في الحجم من الأجهزة الكبيرة جدًا إلى الأجهزة الصغيرة الحجم.
عدد الأجهزة العملاقة
يوجد اليوم عدد كبير جدًا من أجهزة الكمبيوتر العملاقة.. مما يجعل من الصعب تحديد العدد الدقيق.
بالإضافة إلى ذلك. فإن بعض الأنظمة غير معروفة علنًا لأسباب تتعلق بالأمن القومي أو لأسباب جيوسياسية أو تنافسية.
ومع ذلك، فإن مشروع TOP500 يصنف أقوى 500 حاسوب عملاق في العالم مرتين سنويًا استنادًا إلى أدائها وفقًا لمعيار Linpack. الذي يقيس السرعة التي يمكن للكمبيوتر أن يحل بها نظامًا من المعادلات الخطية. وهذا يوفر طريقة موحدة لمقارنة قدرات الكمبيوتر العملاق.
أين يوجد أسرع الأجهزة العملاقة؟
أسرع 500 حاسوب خارق منتشرون في 35 دولة، منها 29 دولة لديها أكثر من نظام. من نوفمبر 2017 حتى نوفمبر 2022. كان لدى الصين أكبر عدد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة.
ولكن اعتبارًا من يونيو 2023، استعادت الولايات المتحدة المركز الأول في قائمة Top500. وزاد العدد منذ ذلك الحين من 150 جهاز كمبيوتر فائق السرعة إلى 161 في نوفمبر.
وتمتلك الصين 104 أجهزة كمبيوتر عملاقة. تليها ألمانيا التي تمتلك 36 جهاز كمبيوتر فائق السرعة. واحتلت اليابان وفرنسا المراكز الخمسة الأولى. بينما أكملت المملكة المتحدة وكندا وإيطاليا وكوريا الجنوبية وهولندا وكندا المراكز العشرة الأولى.
تعد الولايات المتحدة أيضا رائدة من حيث الأداء، والذي يتم قياسه بأقصى أداء Linpack تم تحقيقه (Rmax) عند 3,725,851 تيرا فلوبس (TFLOPS). وهذا يفوق بكثير 407,239 TFLOPS في الصين.
نظام Frontier الموجود بالولايات المتحدة
يعد نظام Frontier الموجود في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) في تينيسي بالولايات المتحدة هو آلة الإكساسكيل الوحيدة التي تم الإبلاغ عنها باستخدام Linpack عالي الأداء (HPL) يتجاوز واحد إكسافلوب في الثانية (1 EFLOP/s).
يعتمد النظام على بنية HPE Cray EX235a وهو مزود بمعالجات AMD EPYC 64C بسرعة 2 جيجا هرتز وإجمالي 8,699,904 نواة. كما قامت Frontier بزيادة HPL من 1.02 EFLOP/s في نوفمبر 2022 إلى 1.194 EFLOP/s في يونيو، بزيادة قدرها 17٪. كان يُنظر إلى الإكساسكيل على أنه مجرد هدف طموح قبل بضع سنوات فقط، مما يشير إلى الوتيرة السريعة لتطور التكنولوجيا.
كان أسرع كمبيوتر عملاق سابقًا هو نظام 442 PFLOP/s Fugaku في مركز Riken للعلوم الحسابية (R-CCS) في كوبي، اليابان. في الفترة من يونيو 2020 حتى يونيو 2022.
اقرأ أيضا:
ما هو الكمبيوتر العملاق وكيف يعمل؟