مقدمه

در دهه گذشته، با روند رو به رشد فناوری ابری، تعداد زیادی از شرکت‌ها و سازمان‌ها به استفاده از خدمات ابری برای مدیریت داده‌ها و پردازش‌های خود روی زیرساخت‌های ابری متمرکز شده‌اند. این تمرکز بر فناوری ابری، منجر به بروز و رونق شرکت‌هایی شده است که در ارائه خدمات ابری برتر عمل می‌کنند. همچنین از طریق ارائه راه‌حل‌های نوآورانه و باکیفیت، به کاربران خود خدماتی عالی ارائه می‌دهند.

در این مقاله، قصد داریم به معرفی و بررسی ده شرکت برتر ابری در جهان به همراه عکس ابر رایانه‎‌ها بپردازیم.

ابر رایانه‌ها چیست؟

ابر رایانه‌ها ابزارهای قدرتمندی هستند که به دلیل قدرت پردازشی بالا و قابلیت مقیاس‌پذیری‌شان، برای حل مسائل پیچیده و نیازمند به پردازش‌های سریع و موازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها به طور گسترده در زمینه‌هایی مانند پیش‌بینی‌های هواشناسی، مدل‌سازی اقلیم، تحلیل داده‌های بزرگ، تحقیقات در حوزه داروسازی، تحلیل ژنوم، و شبیه‌سازی‌های علمی استفاده می‌شوند.

۱۰ ابررایانه برتر جهان

به دلیل پیشرفت سریع فناوری، رده بندی قدرتمندترین ابررایانه‌های جهان هر چند وقت یکبار بروزرسانی می‌شود زیرا در هر سال، چند ابررایانه با ویژگی‌های چشم گیر معرفی می‌شوند. قدرتمندترین ابررایانه­‌های جهان تا ماه جولای سال ۲۰۲۴ به شرح زیر می‌باشد:

۱- ابررایانه فرانتیر (Frontier)

مشخصات:

• مکان: آزمایشگاه ملی اوک ریج - تنسی، ایالات متحده
• عملکرد: ۱۱۹۴ پتافلاپ (exaFLOPS ۱.۲)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های ۶۴ هسته‌ای AMD EPYC و پردازنده‌های گرافیکی AMD Instinct MI250X
•  بهره برداری: آگوست سال ۲۰۲۲

ابررایانه Frontier در سال ۲۰۲۲ توسط شرکت HPE Cray ساخته شد. این ابررایانه به عنوان اولین کامپیوتر exascale در جهان تبدیل شد. دانشمندان در ابتدا قصد داشتند از Frontier برای تحقیقات سرطان، کشف دارو، همجوشی هسته ای، مواد ناشناخته، طراحی موتورهای فوق کارآمد و مدل سازی انفجارهای ستاره ای بهره گیرند. بر اساس گزارش MIT Technology Review، در سال‌های آینده، دانشمندان از Frontier برای طراحی فناوری‌های جدید حمل‌ونقل و پزشکی استفاده خواهند کرد.

۲- ابررایانه اورورا (Aurora)

مشخصات

• مکان: آزمایشگاه ملی آرگون - ایلینوی، ایالات متحده
• عملکرد: ۵۸۵ پتافلاپ (exaFLOPS ۰.۵۹.)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های گرافیکی سری Xeon Max اینتل و پردازنده‌های گرافیکی سری Max اینتل Data Center
• بهره برداری: ژوئن ۲۰۲۳

یکی از جوان‌ترین ابررایانه‌های موجود در این فهرست نیز ممکن است روزی قدرتمندترین شود. Aurora که در مرکز محاسبات رهبری Argonne (ALCF) مستقر است، دومین ابررایانه exascale تاریخ شد.

Aurora که با مشارکت اینتل و HPE ساخته شده است، ابزارهای علمی و تجزیه و تحلیل را ادغام می کند، مدل سازی و شبیه سازی را انجام می دهد و هوش مصنوعی (AI) را اجرا می کند. قدرت Aurora به آن اجازه می دهد تا مدل های دقیقی در حوزه های مختلف از جمله طرح ریزی آب و هوا، علم مواد، ذخیره انرژی و همجوشی هسته ای ایجاد کند. به گفته HPCWire، به طور خاص، Aurora بر فیوژن تمرکز دارد و ممکن است روزی به کشف راز انرژی همجوشی در مقیاس بزرگ کمک کند.

۳- ابررایانه عقاب (Eagle)

مشخصات

• مکان: Microsoft Azure — The Cloud / Distributed
• عملکرد: ۵۶۱ پتافلاپ (exaFLOPS ۰.۵۶)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های مرکزی ۸۴۸۰Intel Xeon Platinum C و پردازنده‌های گرافیکی ۱۰۰Nvidia H
• بهره برداری: آگوست ۲۰۲۳

ابررایانه Eagle مایکروسافت در یک آزمایشگاه مستقر نیست - بلکه در فضای ابری است و هر کسی می تواند از طریق پلت فرم ابری Microsoft Azure به آن دسترسی داشته باشد. این یک شبکه توزیع‌شده از سیستم‌ها است که مجموعا دارای قدرت کافی برای تبدیل شدن به سومین ابر رایانه سریع در جهان هستند. Eagle در تئوری توسط هر کسی که مایل به پرداخت هزینه است قابل دسترسی است.

۴- ابررایانه فوگاکو (Fugaku)

مشخصات

• مکان: مرکز علوم محاسباتی Riken - کوبه، ژاپن
• عملکرد: ۴۴۲ پتافلاپ (exaFLOPS ۰.۴۴)
• اجزای سازنده: CPU های ۶۴FX A
• بهره برداری: ژوئن ۲۰۲۰

فوگاکو که زمانی قدرتمندترین ابررایانه جهان بود - بین ژوئن ۲۰۲۰ تا ژوئن ۲۰۲۲- یکی از قدیمی ترین سیستم های برتر در این لیست است. نام خود را از کوه فوجی گرفته است، آتشفشان فعال تقریباً ۶۰ مایلی (۱۰۰ کیلومتری) از توکیو، و هنگامی که برای اولین بار به بالای لیست TOP۵۰۰ رسید، جانشین ابررایانه سامیت (شماره ۷ در لیست) شد.

     دانشمندان طی سال‌ها از فوگاکو برای چندین سؤال تحقیقاتی حیاتی استفاده کرده‌اند. به گفته Nikkei Asia، در طول همه‌گیری کووید-۱۹، محققان از توانایی‌های اعداد خرد کردن آن استفاده کردند تا تأیید کنند که ماسک‌های صورت ساخته شده با پارچه‌های نبافته در مسدود کردن قطرات تنفسی موجود در هوا مؤثرتر هستند. به گزارش ژاپن نیوز، فوگاکو در حال حاضر در حال آموزش مدل های زبان بزرگ هوش مصنوعی ژاپنی در قالب ChatGPT است.

۵- ابررایانه لومی (Lumi)

مشخصات

• مکان: مرکز داده CSC - Kajaani، فنلاند
• عملکرد: ۳۸۰ پتا فلاپ (۰.۳۸ اگزافالاپ)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های ۶۴ هسته‌ای EPYC نسل سوم و پردازنده‌های گرافیکی AMD Instinct MI250X
• بهره برداری: ژوئن ۲۰۲۱

LUMI، مستقر در فنلاند، قدرتمندترین ابررایانه اروپا و پنجمین ابررایانه سریع در جهان است. به گفته مقامات اتحادیه اروپا (EU) از انرژی ۱۰۰٪ تجدید پذیر برق آبی استفاده می کند و گرمای اتلاف آن برای گرم کردن ساختمان های مجاور استفاده می شود. سه سال پیش عملیات آزمایشی را آغاز کرد و در فوریه ۲۰۲۳ به طور کامل عملیاتی شد.

     مقامات پیش از این گفته بودند که این سیستم به عنوان ابررایانه ای که محققان از سراسر اروپا می توانند از آن برای تحقیقات مشترک استفاده کنند، برای بارهای کاری مبتنی بر هوش مصنوعی بهینه شده است. LUMI همچنین به عنوان "شریک" برای رایانه های کوانتومی، یعنی دو سیستم به نام های ۹۰۰۰QAL و Helmi - هر دو در فنلاند استفاده می شود.

۶- ابررایانه لئوناردو (Leonardo)

مشخصات

• مکان: مرکز داده CINECA - بولونیا، ایتالیا
• عملکرد: ۲۳۹ پتافلاپ ( exaFLOPS ۰.۲۳)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های ۳۲ هسته‌ای ۸۳۵۸ Intel Xeon Platinum  و پردازنده‌های گرافیکی ۱۰۰ Nvidia A
• بهره برداری: نوامبر ۲۰۲۲

سیستم دیگری که بخشی از برنامه ابررایانه‌ای EuroHPC اتحادیه اروپا است؛ لئوناردو شامل سه ماژول است که با هم ترکیب شده و آن را به دومین ماشین سریع اروپا تبدیل می‌کند. سازمانی که میزبان آن است، CINECA، کنسرسیومی از دانشگاه‌های ایتالیا، مراکز تحقیقاتی عمومی و سازمان‌های دولتی است.

     این ابرکامپیوتر در ماه می ۲۰۲۳ وارد مرحله پیش تولید شد و طی آن ۸۰ پروژه ارسال شد و ۱۳ پروژه انتخاب شدند. سپس در ماه اوت، این ابر رایانه وارد فاز تولید خود شد.

۷- ابررایانه سامیت (Summit)

مشخصات

• مکان: آزمایشگاه ملی اوک ریج - تنسی، ایالات متحده
• عملکرد: ۱۴۹پتافلاپ (۰.۱۵ اگزافلوپس)
• اجزای سازنده: پردازنده‌های ۲۲ هسته‌ای ۹ IBM POWER و پردازنده‌های گرافیکی ۱۰۰Nvidia Tesla V
• بهره برداری: ژوئن ۲۰۱۸

سامیت که برای استفاده در آزمایشگاه ملی Oak Ridge توسعه داده شد، هشت برابر قدرتمندتر از ابررایانه قبلی این موسسه، Titan بود و به مدت دو سال قوی‌ترین ابررایانه جهان بود تا اینکه در سال ۲۰۲۰ توسط فوگاکو جابجا شد.

     نمایندگان در بیانیه ای گفتند، علاوه بر مدل سازی علمی، Summit برای بارهای کاری هوش مصنوعی از جمله یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در زمینه هایی مانند سلامت انسان و کشف مواد بهینه شده است. به گفته اوک ریجر، این ابرکامپیوتر در طول سال‌ها برای تحقیقات کلیدی مهم بوده است. به عنوان مثال، از آن برای غربالگری میلیون‌ها دارو در طول همه‌گیری کووید-۱۹ استفاده شد تا مشخص شود که آیا می‌تواند از ورود یا تکثیر ویروس در سلول‌های انسانی جلوگیری کند یا خیر. همچنین برای مدل‌سازی تلاطم استفاده می‌شود.

۸- ابررایانه ماره نوستروم (Marenostrom)

مشخصات
مکان: مرکز ابرریانه یورو HPC بارسلونا - اسپانیا
عملکرد: ۱۸۳.۲پتافلاپ
اجزای سازنده: پردازنده‌های Xeon Platinum ۸۴۶۰Y با NVIDIA H ۱۰۰ و Infiniband NDR۲۰۰
بهره برداری: ژوئن ۲۰۱۷

ابررایانه MareNostrum 4 بهره برداری شده در سال ۲۰۱۷، دپارتمان BSC را قادر می‌سازد تا با آنچه که انتظار می‌رود برخی از پیشرفت‌های سال‌های آینده باشد کار کند و بررسی کند آیا آنها برای آینده مناسب هستند یا خیر.

۹- ابررایانه EOS

مشخصات
مکان: شرکت انویدیا، آمریکا
عملکرد: ۱۲۱.۴ پتا فلاپ
اجزای سازنده: مبتنی بر NVIDIA DGX H ۱۰۰ با پردازنده‌های Xeon Platinum ۸۴۸۰C و شتاب‌دهنده‌های N VIDIA H ۱۰۰ و Infiniband NDR ۴۰۰
بهره برداری: مه ۲۰۲۳

این ابررایانه در نمایشگاه ابررایانه در سال ۲۰۲۳ توسط شرکت انویدیا رونمایی شد. ابررایانه Eos دارای نرم‌افزارهای یکپارچه است. این نرم افزارها شامل زیرساخت‌ها برای هماهنگ‌ سازی و مدیریت خوشه‌ای، توسعه و استقرار هوش مصنوعی، ذخیره‌سازی محاسباتی سریع و کتابخانه‌های شبکه و یک سیستم عامل بهینه‌سازی شده برای بارهای کاری هوش مصنوعی می‌شود.

۱۰- ابررایانه سیرا (Sierra)

مشخصات

• مکان: آزمایشگاه ملی لاورنس لیورمور(Lawrence Livermore)، آمریکا
• عملکرد: ۹۴.۶ پتا فلاپ
• اجزای سازنده: ۴۳۲۰ گره با دو پردازنده POWER۹ و چهار پردازنده گرافیکی NVIDIA Tesla V ۱۰۰
• بهره برداری: ۲۰۱۸
  

ابررایانه سیرا برای بررسی و نظارت بر انبار تسلیحات هسته ای استفاده می‌شود و در کسب اطمینان از قابلیت تکیه کردن به داده‌ها، ایمنی و اثربخشی سلاح های هسته ای ایالات متحده را یاری می‌رساند.