معرفی سریع ترین ابر کامپیوتر جهان

سریع ‌ترین ابر کامپیوتر جهان، یکی از موضوعات پرجنب و جوش در عرصه فناوری و علوم کامپیوتر است. ابر کامپیوتر Frontier بر پایه سخت‌افزار AMD ساخته شده است و توانسته است عنوان "سریع‌ ترین ابر کامپیوتر جهان" را به خود اختصاص دهد. در این مقاله، ما قصد داریم به بررسی این ابر کامپیوتر پیشرو و تأثیرات آن بر علم و فناوری کامپیوتر بپردازیم. ابر کامپیوتر Frontier طبق اخرین و جدیدترین آمار، در بین 500 تا از برترین ابر کامپیوتر های جهان اولین رتبه را دریافت کرده است.

در این مطلب، به معرفی ابر کامپیوتر Frontier و توانایی‌های بی‌نظیر آن، همچنین اهمیت استفاده از پردازنده‌های AMD در این ساختار، پرداخته خواهد شد.

ویژگی‌های ابر کامپیوتر Frontier

ابر کامپیوتر Frontier با عبور از فوگاکو ژاپنی، نه تنها به عنوان سریع ‌ترین ابر کامپیوتر جهان شناخته شده است، بلکه از سایر ابر کامپیوترهای موجود در لیست به دلیل توان پردازشی بیشتری که ارائه می‌دهد، پیشی گرفته است. این ابر کامپیوتر توانسته است در بنچمارک Linpack FP64 به توان پردازشی 1.1 اگزافلاپس دست یابد، اما علاوه بر این، به حداکثر عملکرد ۱.۶۹ اگزافلاپس هم دست یافته است. ۱.۱ اگزافلاپ (EFLOPS) به معنای توانایی انجام ۱.۱ کوئینتیلیون عملیات ممیز شناور در ثانیه اشاره دارد. این عدد برابر است با ۱۱ با هفده صفر جلوی آن! به دیگر سخن، این عدد معادل ۱.۱ میلیارد میلیارد محاسبه یا ۱.۱ با ۱۸ صفر جلوی آن است. اگر بخواهیم قدرت این ابرکامپیوتر را با یک کامپیوتر معمولی مقایسه کنیم، یک کامپیوتر exaflop می تواند به اندازه صد هزار کامپیوتر معمولی در یک ثانیه محاسبات انجام دهد و اگر فردی بخواهد وظیفه یک ابرکامپیوتر را انجام دهد. باید به مدت ۳۴۸۵۷۶۴۱۵۰۰ سال در هر ثانیه یک محاسبه انجام دهد.

ابرکامپیوتر Frontier از ۹۴۰۸ گره محاسباتی تشکیل شده است، هر کدام با یک سی پی یو Trento دارای ۶۴ هسته‌ی محاسباتی، همراه با ۵۱۲ گیگابایت حافظه DDR۴  و چهار پردازنده گرافیکی AMD Radeon Instinct MI۲۵۰X می‌باشد.

این ابرکامپیوتر همچنین به عنوان سریع‌ترین سیستم هوش مصنوعی دنیا شناخته شده است که دارای عملکرد ۶.۸۸ اگزافلاپس می‌باشد که معادل ۶۸ میلیون دستورالعمل در ثانیه برای هر نورون در مغز است. علاوه بر این، سیستم تست و توسعه فرانتیر (Crusher) نیز در رتبه‌بندی Green۵۰۰ در جایگاه اول قرار گرفته است. این موضوع نشان می‌دهد که معماری این ابر کامپیوتر به عنوان کم مصرف‌ترین معماری ابر کامپیوترها در جهان شناخته می‌شود. همچنین رتبه دوم را در این جدول به خود اختصاص داده است.

در نهایت، این سیستم توان پردازشی 52.23 گیگافلاپس در هر وات را در حین مصرف 21.1 مگاوات برق ارائه می‌دهد و برای استفاده کامل از قدرت آن به 29 مگاوات برق نیاز دارد.

کاربردهای ابرکامپیوتر Frontier


در حال حاضر، ابرکامپیوتر Frontier به عنوان اولین کامپیوتر exascale در جهان، برای تحقیقات سرطان، کشف دارو، همجوشی هسته ای، مواد ناشناخته، طراحی موتورهای فوق کارآمد، مدل سازی انفجارهای ستاره ای، تحقبقات آب و هوا و ... استفاده می‌شود. بر اساس گزارش MIT Technology Review، در سال‌های آینده، دانشمندان از Frontier برای طراحی فناوری‌های جدید حمل‌ونقل و پزشکی استفاده خواهند کرد.

سازنده ابرکامپیوتر Frontier

ابر کامپیوتر Frontier توسط شرکت HPE ساخته شده است. این ابر کامپیوتر تحت وزارت نیرو (DOE) در آزمایشگاه ملی Oak Ridge، در ایالت تنسی ایالات متحده آمریکا نصب شده است. شرکت هیولت پاکارد اینترپرایز یا HPE (Hewlett Packard Enterprise) یک شرکت آمریکایی است که در اسپرینگ ایالت تگزاس واقع شده است. HPE در تاریخ ۱ نوامبر سال ۲۰۱۵ در ایالت کالیفرنیا و شاخه‌ای از شرکت هیولت پاکارد تأسیس شد و فعالیت خود را در عرصه سرورها، ذخیره سازی، شبکه، نرم افزار کانتینری و مشاوره و پشتیبانی ادامه داد. این شرکت چندملیتی آمریکایی با کمک شرکت AMD، ساخت ابرکامپیوتر Frontier را با بودجه‌ای ۶۰۰ میلیون دلاری از سال ۲۰۲۱ شروع در ماه دسامبر سال ۲۰۲۳ به پایان رسانید.

کلام آخر

ابر کامپیوتر Frontier در حال حاضر به عنوان سریع ‌ترین ابر کامپیوتر جهان شناخته می‌شود و اولین سیستمی است که توانسته است سد توان پردازشی اگزافلاپس را شکست دهد. با ورود ابر کامپیوتر Aurora که مجهز به سخت‌افزار اینتل است، انتظار می‌رود که توان پردازشی آن تا حداکثر 2 اگزافلاپس رسیده و این ابر کامپیوتر لقب سریع‌ترین را از Frontier بگیرد. این رقابت‌ها بین ابر کامپیوترها نقش مهمی در پیشرفت فناوری پردازش داده‌های بزرگ و پیچیده دارند. همچنین منجر به ارتقای توانایی‌های محاسباتی برای حل مسائل پیچیده در زمینه‌های مختلف می‌شوند.