الحواسيب الفائقة Secrets

الحواسيب الفائقة Secrets

Blog Article

تحتاج العديد من المنظمات والشركات العالمية إلى أنظمةٍ حاسوبيةٍ فائقة لتتمكن من القيام بالعمليات المطلوبة بالسرعات المناسبة، الأمر الذي قاد إلى تركيب مجموعاتٍ من الحواسيب ضمن شبكةٍ وجعلها تعمل معًا لتنفيذ المهمة، وهنا كانت بداية مفهومٍ جديدٍ أسس لحواسيب واحدة متطورة يمكنها القيام بالعمليات بمفردها وتدعى الحواسيب الفائقة

لمواصلة قراءة المقال مجاناً، أدخل بريدك الإلكتروني لمواصلة قراءة المقال مجاناً حمّل تطبيق مجرة.

تم تصميم الحواسيب الفائقة بشكل أساسي لاستخدامها في المؤسسات التي تتطلب قوة حوسبة هائلة. يقوم الحاسوب الفائق بتنفيذ العملية في وقت واحد على آلاف المعالجات أو يتم توزيعها فيما بينها. على الرغم من أن الحواسيب الفائقة تضم آلاف المعالجات وتتطلب مساحة كبيرة، فإنها تحتوي على معظم المكونات الرئيسية لحاسوب نموذجي، بما في ذلك وحدات…

كما أن الحوسبة الفائقة مفيدة كذلك لوصف نظم البرمجة ذاتية المرجع. وتلعب هذه النظم في الغالب دور الجيل الخامس من لغات الحوسبة التي تتطلب استخدام نظام تشغيل ذا معالج فائق لتكون فعالة. وعادةً، تحدث الحوسبة الفائقة في النظم المفسّرة أو المؤلِفة للزمن الحقيقي، حيث قد تتغير الطبيعة المتغيرة للمعلومات في معالجة النتائج في حالة حوسبة غير متوقعة من خلال الحاسوب الفائق (حالة المعلومات التي يعمل عليها نظام الحوسبة الفائقة).

وتساعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة في كل مكان، بدايةً من النمذجة الجزيئية إلى إنتاج مواد جديدة لصحة الإنسان.

وتقوم البرامج الوسيطة للشبكة بعد ذلك بتوصيل موارد الحوسبة هذه بتطبيقات عالية المستوى تتطلب طاقة معالجة حسب الحاجة.

تستخدم ناسا الحواسيب الفائقة في الكثير من المجالات، وأحد أهمها هو مجال تطوير الصواريخ حيث تبني عمليات محاكاةٍ للصاروخ قبل إطلاقه في الفضاء لمعرفة الاحتمالات الوارد حدوثها عند بدء العملية الفيزيائية، حيث تتطلب الصواريخ تحقيق حدود دنيا من المتطلبات لتتمكن من العمل بشكلٍ سليمٍ وهذا يمكن دراسته دون تكلفة بناء وخسارة الصاروخ في التجريب.

فالأنظمة ذات العدد الهائل من المعالجات، عادة ما تسلك أحد المسارين: النهج الأول، على سبيل المثال، في الحوسبة الشبكية تكون قوة معالجة عدد كبير من الحواسيب في المجالات الإدارية الموزعة والمتنوعة تنتهز الفرصة لاستخدامها كلما كان جهاز الحاسوب متاح.

وبالرغم من أن ذلك لم يكن سوى على عددٍ قليلٍ من المواد والذرات إلا أنه تطلب استخدام حاسوب فائق، كما يستخدم العلماء الحواسيب الفائقة في تحليل الضوء المنبعث من النجوم والمجرات لقياس مدى توسع الكون وسرعته، وكلما كان الحاسوب أفضل كانت عمليات القياس وعمليات التحليل أكثر دقةً.

تعتمد أغلب الأبحاث العلمية بمختلف أنواعها على المعلومات والبيانات السابقة والمرصودة حاليًا، وكل تلك المعلومات تحتاج إلى حاسبٍ فائقٍ لمعالجتها بالسرعة المطلوبة، فعلى سبيل المثال يقوم علماء الفلك في ناسا بتحليل الإشارات والبيانات القادمة من عمليات نور الإمارات رصد مختلف الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والتلسكوبات المختلفة للحصول على معلوماتٍ جديدةٍ عن النظام الشمسي والكون والنجوم والمجرات المختلفة، وقد حصلوا بالفعل على معلوماتٍ كثيرةٍ في الوقت المناسب بسبب قوة معالجة الحواسيب الفائقة.

ويهتم علم النفس الرياضي بهذه الأسئلة والأسئلة المشابهة.

تُصمم الذواكر تصميماً هرمياً دقيقاً والذي يوفر تزويد المعالج بالمعطيات وفي كل الأوقات. كما تُصمم بوابات الدخل والخرج بحيث يستطيع استقبال وإرسال حزم عريضة جدا من البيانات. وتعتمد الحواسب الفائق على المعالجة وتنفيذ المعطيات على العتاديات بدلاً من البنى البرمجية التي يعيبها بطؤها مقارنة مع العتاديات.

وتسمح العديد من عُقد الموفر بالمعالجة المتعددة المتماثلة بقدرة عمليات عالية النقاط في الثانية. وتقوم البرامج الوسيطة بجمع النتائج وإعادتها.

ويمكن للأنظمة الموفرة للطاقة تقديم أداء عالٍ مع استهلاك موارد أقل.