صعود ابرکامپيوتر چيني به رده نخست سريع‌ترين ابرکامپيوترهاي جهان

http://www.shabakeh-mag.com/Data/Art.../2/1004457.jpg
پس از مدت‌ها سرانجام جايگاه برتر جاگوار، اين تيزپای فناوری که در قلمرو خود واقع در آزمايشگاه ملي Oak Ridge ايالات‌متحده يکه‌تازي می‌کرد، دچار تزلزل شد تا هم‌اينک رقيبی چینی موسوم به Tianhe-1A عنوان سريع‌ترين ابرکامپيوتر جهان را به خود اختصاص دهد. جاگوار پلنگ خوش‌نقشي بود که آي‌بي‌ام آن‌را پرورد و توانست قدرت محاسباتي آن را تا 1,75 پتافلاپ افزايش دهد. اکنون پس از تقريباً يک‌سال، متخصصان چيني توانستند با ثبت رکورد توان محاسباتي2,57 پتافلاپ يا 2057 تريليون محاسبه در ثانيه توسط ابر كامپيوتر جديد خود موسوم به Tianhe-1A جايگاه نخست سريع‌ترين ابرکامپيوتر دنيا را از آن خود کنند (هر پتافلاپ برابر هزار تريليون محاسبه است). نکته جالب توجه آن‌که تقريباً پنج ماه پيش نيز چين توانسته بود کامپيوتري به نام Nebulae را در فهرست پانصد ابرکامپيوتر سريع دنيا جاي دهد.
ابرکامپيوتر تيان توسط دانشگاه ملي فناوري دفاعي چين طراحي شده و مانند جاگوار يک سيستم با دسترسي آزاد خواهد بود تا آن دسته از مراکز علمي که به محاسبات سنگين نياز دارند بتوانند از آن استفاده کنند. دويست دانشمند طي مدت دو سال مشغول توسعه اين پروژه بودند و 88 ميليون دلار براي ساخت اين اژدهاي 155 تني هزينه شد. ضمن آن‌که ميزان استفاده اين ابرکامپيوتر از الکتريسيته، 4,04 مگاوات است. تجهيزات تيان در 103 محفظه ويژه قرار‌گرفته که در فضايي به مساحت هزار متر مربع چيده شده‌اند.

در طراحي تيان از ترکيبي از پردازنده‌هاي گرافيکي (GPU) ان‌ويديا و پردازنده‌هاي مركزي اينتل استفاده شده و همين امر ميزان بازده انرژي آن‌را در مقايسه با ابرکامپيوترهايي که تنها از پردازنده‌هاي‌مركزي بهره مي‌برند، به‌طرز محسوسي ارتقا داده‌است. از اين‌رو، به گفته ان‌ويديا اگر همين ابرکامپيوتر تنها با بهره‌گيري از پردازنده‌مركزي توسعه داده مي‌شد، نه تنها ميزان نياز آن به انرژي سه برابر مي‌شد (اين ميزان تفاوت براي تأمين انرژي يک ساله بيش از پنج‌هزار خانه‌ کافي است)، بلکه ‌بايد در توسعه آن از پنجاه هزار پردازنده‌مركزي استفاده مي‌شد؛ ضمن آن‌که به فضايي دوبرابر فضاي فعلي احتياج ‌داشت. با وجود اين، همين حالا نيز تخمين زده مي‌شود هزينه سالانه برق تيان حدود 2,7 ميليون دلار باشد.

تيان 7168 پردازنده‌گرافيکي NVIDIA Tesla M2050 و نيز 14336 سی‌پي‌يو Xeon ساخت اينتل دارد (گفتني است ابرکامپيوتر Cray XT5 Jaguar متشکل از نوزده‌هزار گره يا Node و 224 هزار پردازنده AMD است). اين ابرکامپيوتر هم‌اکنون در مرکز ملي محاسبات سنگين در تيان‌ژين قرار دارد و کاملاً عملياتي شده‌است. يکي از نكته‌هاي قابل‌توجه که پيش‌ترنيز از آن سخن گفته شده، اهميت استفاده از پردازنده‌هاي گرافيکي در توسعه ابرکامپيوترهاي جديد است، تا جايي که جنسن هوآنگ، رئيس و مديرعامل ان‌ويديا تحقق اين طرح را بدون استفاده از پردازنده‌هاي‌گرافيكي ممکن نمي‌داند و متذکر مي‌شود که در توسعه دو ابرکامپيوتر از بين سه ابرکامپيوتر برتر فعلي جهان از پردازنده‌هاي گرافيکي استفاده شده‌است.

پردازنده‌هاي گرافيکي NVIDIA Tesla مبتني بر معماري كودا ساخته شده‌اند و مشخصه اصلي آن‌ها پشتيباني از محاسبات موازي است. يکي از اهداف طراحي اين پردازنده‌هاي گرافيکي عرضه آن‌ها به مراکزي است که به محاسبات سنگين نياز دارند؛ مراکزي که از جمله اهداف آن‌ها مي‌توان به کشف داروهاي جديد، مدل‌سازي تندباد و سونامي، طراحي خودرو و مطالعه درباره پيدايش کهکشان‌ها اشاره کرد. هم‌اکنون اداره هواشناسي تيان‌ژين و مرکز داده شرکت ملي نفت دريايي چين، استفاده آزمايشي از تيان را آغاز کرده‌اند. ضمن آن‌که پيش‌بيني مي‌شود، صنعت انيميشن‌سازي و تحقيقات زيست دارويي نيز بتوانند از قابليت‌هاي اين ابرکامپيوتر استفاده کنند. در فهرست جديد Top500 كه در نوامبر امسال منتشر شد، تيان توانست جايگاه نخست سريع‌ترين ابر كامپيوتر‌هاي جهان رابه خود اختصاص دهد و البته شكسته شدن ركورد خود تيان در آينده نيز دور از تصور نيست. درا ين فهرست جاگوار در رده دوم قرار گرفته است و جايگاه سوم هم به ابر كامپيوتر چيني Nebulae اختصاص يافته است.‌


منبع : صعود ابرکامپيوتر چيني به رده نخست سريع‌ترين ابرکامپيوترهاي جهان