ساخت قدرتمندترین ابررایانه جهان با ۱۰۰ پتافلاپس قدرت پردازشی

[Ramin]

پیش‌بینی متخصصان نشان از این دارد که دانشمندان چینی اولین ابررایانه‌ی ۱۰۰ پتافلاپسی جهان را رونمایی خواهند کرد. این ابررایانه قادر است در هر ثانیه بیش از یک کوادریلیون (۱۰ به توان ۱۵) عملیات ممیز شناور (فلاپس) را پردازش کند.


برای درک بهتر قدرت این ابررایانه بهتر است بدانید که آخرین نسل از مک پروی اپل که از وجود پردازنده‌ی زئون اینتل بهره می‌برد، قدرتی ۷ ترافلاپسی دارد. براساس شنیده‌ها ابررایانه‌ی چینی‌ها قادر به پردازش ۱۰۰۰ ترافلاپس در هر ثانیه است. دست یافتن به چنین دستاوردی توسط چینی‌ها دقیقا همان نقطه‌ای است که آمریکایی‌ها تلاش بسیاری کردند تا مانع از آن شوند.

در صورتی که اطلاعی از جدال کشورها در حوزه‌ی تولید قوی‌ترین ابررایانه‌ها ندارید، بهتر است بدانید که بین کشورهای طراز اول جهان، رقابت تنگاتنگی وجود دارد تا بتوانند قوی‌ترین ابررایانه‌ها را توسعه دهند و در این مسیر، حتی شماری از کشور‌ها از تحت فشار قراردادن رقبا نیز کوتاهی نمی‌کنند. برای مثال وزارت امور خارجه‌ی آمریکا در آوریل سال گذشته‌ی میلادی تحریمی را بر علیه چینی‌ها وضع کرد که طی آن موسسات چینی از خرید پردازنده‌های قدرتمند زئون و زئون فی اینتل محروم شدند. این تحریم بیشتر موسساتی نظیر دانشگاه ملی فناوری دفاع چینی‌ها را هدف قرار گرفته که ابررایانه‌ی تیان‌هه-۲ را در اختیار دارد. تیان‌هه-۲ از سال ۲۰۱۳ عنوان قوی‌ترین ابررایانه‌ی جهان را با قدرت پردازشی ۳۳.۸۶ پتافلاپسی در اختیار دارد.

البته نکته‌ی جالب در مورد تیان‌هه-۲ این است که این ابررایانه بصورت کامل توسعه نیافته و گمانه‌ها علت این موضوع را تحریم‌های وضع شده توسط آمریکا می‌خوانند. اما تحریم‌ها نیز نتوانسته مانع پیشرفت چینی‌ها شود، چراکه سیاست‌گذاران و دانشمندان این کشور به جای توقف فرآیند توسعه‌ی ابررایانه‌های خود، تمام بودجه‌ی اختصاص یافته برای خرید ابرپردازنده‌های وارداتی را به توسعه‌ی پردازنده‌های اختصاصی آلفا و آرم خود تخصیص داده است.

براساس گزارش‌های منتشر شده، دانشگاه ملی فناوری دفاع چین (NUDT) بودجه‌ای را برای خرید بیش از ۳۲٫۰۰۰ پردازنده‌ی زئون و ۴۸٫۰۰۰ زئون فی در اختیار داشته است. شنیده‌ها حکایت از این دارد که چینی‌ها برای تبدیل نمونه‌های اولیه پردازنده‌های توسعه یافته به محصولات قابل استفاده و انتقال صنعت تولید تراشه‌‌های چینی بیش از ۵۰۰ میلیون دلار سرمایه‌گذاری کرده‌اند.

به نظر می‌رسد این سرمایه‌گذاری بزرگ نتیجه داده و چینی‌ها فردا از نسل جدید ابررایانه‌ی خود که نسخه‌ی بروز شده‌ی تیان‌هه-۲ است، رونمایی خواهند کرد. انتظار می‌رود این ابررایانه در جریان برگزاری کنفرانس بین المللی ابررایانه‌ها که از امروز در آلمان برگزار می‌شود، رونمایی شود.

تیان‌هه ۲ از پردازنده‌های ۶۴ هسته‌ای چینی Phytium برای رسیدن به قدرت ۱۰۰ پتافلاپسی بهره برده است

براساس پیش‌بینی دانشمندان چینی، تیان‌هه-۲ برای رسیدن به قدرت پردازشی ۱۰۰ پتافلاپسی توسعه یافته بود، اما محدودیت‌های موجود فرصت را از متخصصان چینی گرفته بود تا پتانسیل واقعی این ابررایانه را شکوفا کنند، هرچند در ماه مارس میلادی و در جریان کنفرانس سوپرکامیپوترها در سنگاپور، شایعاتی مبنی بر دست یافتن تیان‌هه-۲ به قدرت پردازشی ۱۰۰ پتافلاپسی منتشر شد.

همچنین با توجه به سرمایه‌گذاری عظیم چینی‌ها روی صنعت تولید پردازنده‌های داخلی، به نظر می‌رسد این ابررایانه به قدرت پردازشی مورد نظر دست یافته است، چراکه تیان‌هه-۲ پیش از اعمال تحریم‌ها بیش از ۳۲٫۰۰۰ پردازنده‌ی زئون را به همراه ۴۸٫۰۰۰ پردازنده‌ی زئون فی را در اختیار داشت که نتیجه‌ی آن رسیدن به قدرت ۵۴.۹ پتافلاپسی است، هرچند در سال ۲۰۱۳ قدرت پایدار این ابررایانه که ۳۳.۸۶ پتافلاپس است، ثبت شد.

گمانه‌ها حکایت از این دارد که تیان‌هه-۲ از یک معماری ترکیبی بهره می‌برد که میزبان دو تغییر بزرگ است. براساس اطلاعات موجود به نظر می‌رسد چینی‌ها کارت‌های زئون فی قدیمی را از ابررایانه‌ی خود خارج کرده و پردازنده‌ی Mars را که توسط کمپانی چینی Phytium Technologies تولید شده، در قالب کارت‌های PCI Express به جای کارت‌های زئون فی در ابررایانه قرار داده‌اند. همچنین بورد اصلی نیز شامل تغییراتی بوده است.
با توجه به ۴۸٫۰۰۰ کارت جدید نصب شده که به پردازنده‌های ۶۴ هسته‌ای مجهز هستند، سیستم قادر است به اهداف از پیش تعیین شده دست یابد. با بهره‌گیری از سه میلیون هسته‌ی مبتنی بر معماری ARM درون تیان‌هه-۲ انتظار می‌رود تا این ابررایانه به قدرت پردازشی بیش از ۱۰۰ پتافلاپس دست یابد.
توسعه‌ی ابررایانه‌ها اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد، چرا که قدرت علمی یک کشور را بسیار افزایش می‌دهد. ابررایانه‌ها کاربردهای بسیاری دارند که از جمله‌ی آن می‌توان به پیش‌بینی آب و هوا، اکتشاف نفت و گاز، توسعه داروها، شبیه سازی در رشته‌های مهندسی و علوم پایه و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد که می‌توان لبه‌ی دانش در هر کشوری را با شتاب بیشتری گسترش دهد.
در صورتی که ساختار این ابررایانه توانایی تحمل گرما و قابلیت خنک کردن پردازنده‌ها را داشته باشد، با اضافه کردن ۳۲٫۰۰۰ پردازنده‌ی ShenWei و افزایش کارت‌های Phytium به ۹۶٫۰۰۰ هزار، می‌توان انتظار داشت تا قدرت این ابررایانه به بیش از ۲۰۰ تا ۳۰۰ پتافلاپس افزایش یابد.