1 पेटाफ्लॉप कितने गीगाबाइट के बराबर होता है? एक पेटाफ्लॉप्स सुपरकंप्यूटर कोने के आसपास ही है। वास्तविक सिस्टम प्रदर्शन की समीक्षा

कंप्यूटर प्रौद्योगिकी तेजी से विकसित हो रही है। इसलिए, यह संभावना है कि जिस समय यह लेख प्रकाशित हुआ, दुनिया ने एक नया "कंप्यूटिंग राक्षस" देखा। हम आपको नवंबर 2012 के शीर्ष दस नेताओं से परिचित कराना चाहेंगे।

1. टाइटन (यूएसए) - 17.59 पेटाफ्लॉप्स

पहला स्थान अमेरिकी सुपरकंप्यूटर टाइटन ने लिया, जिसे क्रे और एनवीडिया की भागीदारी से बनाया गया था। यह टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में स्थित है, जिसका स्वामित्व अमेरिकी ऊर्जा विभाग के पास है। टाइटन प्रति सेकंड 17.59 क्वाड्रिलियन फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन कर सकता है, जो 17.59 पेटाफ्लॉप के प्रदर्शन के बराबर है।

टाइटन में 18688 नोड हैं। यह एक हाइब्रिड प्रकार के आर्किटेक्चर पर बनाया गया है: प्रत्येक सुपरकंप्यूटर नोड में एक 16-कोर एएमडी ओपर्टन प्रोसेसर और एक एनवीडिया टेस्ला K20X ग्राफिक्स एक्सेलेरेटर शामिल है। जीपीयू का उपयोग करने से सिस्टम बिजली की खपत कम हो सकती है।

टाइटन का उपयोग ऊर्जा कुशल मोटरों को डिजाइन करने के लिए किया जाता है वाहन, जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का मॉडलिंग और जैव ईंधन का अध्ययन करने के लिए। ओक रिज सुपरकंप्यूटर को अन्य अनुसंधान संगठनों को पट्टे पर देता है।

2. सिकोइया (यूएसए) - 16.32 पेटाफ्लॉप्स

सिकोइया सुपरकंप्यूटर, जिसका स्वामित्व भी अमेरिकी ऊर्जा विभाग के पास है, 1,572,864 कोर पर चलता है। सिकोइया को आईबीएम द्वारा राष्ट्रीय परमाणु सुरक्षा प्रशासन के लिए अपने उन्नत कंप्यूटिंग और सिमुलेशन कार्यक्रम के हिस्से के रूप में विकसित किया जा रहा है।

सिकोइया का उपयोग मुख्य रूप से परमाणु विस्फोटों का अनुकरण करने के लिए किया जाएगा, जो लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में संचालित एएससी पर्पल और ब्लू जीन/एल सुपरकंप्यूटरों की जगह लेगा। सिकोइया खगोल विज्ञान, ऊर्जा, मानव जीनोम के अध्ययन और जलवायु परिवर्तन की जरूरतों की समस्याओं को भी हल करने में सक्षम होगा।

सिकोइया ब्लू जीन/क्यू आर्किटेक्चर पर बनाया गया है, जो सुपरकंप्यूटिंग आर्किटेक्चर की ब्लू जीन लाइन में नवीनतम पीढ़ी है। सुपरकंप्यूटर में 98,304 कंप्यूटिंग नोड्स होते हैं और 300 वर्ग मीटर के क्षेत्र में स्थित 96 रैक में 1.6 पीबी मेमोरी होती है। मी. 45 एनएम प्रक्रिया प्रौद्योगिकी का उपयोग करके निर्मित 16 या 8 कोर पावर आर्किटेक्चर केंद्रीय प्रोसेसर का उपयोग किया जाता है।

आईबीएम ने एक ऐसा कंप्यूटर बनाया है जो एक सेकंड में 20 क्वाड्रिलियन विभिन्न गणितीय कार्यों को हल कर सकता है। इसका मतलब यह है कि अगर 7 अरब लोग कैलकुलेटर लें और पूरे दिन के 24 घंटे, पूरे 365 दिन, बिना रुके एक साथ गणितीय गणनाएँ करने लगें, तो इन कार्यों में 320 साल तक का समय लगेगा, इससे कम नहीं। लेकिन अब आपको ऐसा करने की ज़रूरत नहीं है, क्योंकि सिकोइया प्रकट हो गया है। ऐसी गणनाएं कंप्यूटर मात्र एक घंटे में कर देगा।

3. के कंप्यूटर (जापान) - 10.51 पेटाफ्लॉप्स

K कंप्यूटर फुजित्सु द्वारा निर्मित एक जापानी सुपर कंप्यूटर है, जिसे 2011 में कोबे में RIKEN इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड केमिकल रिसर्च में लॉन्च किया गया था। यह नाम जापानी उपसर्ग "केई" से आया है, जिसका अर्थ है 10 क्वाड्रिलियन और साथ ही यह राजधानी को दर्शाता है, जो कि "मुख्य कंप्यूटर" का संकेत है।

जून 2011 तक, सिस्टम में 672 कंप्यूट रैक में रखे गए 68,544 8-कोर SPARC64 VIIIfx प्रोसेसर थे, जो 45 एनएम प्रक्रिया पर फुजित्सु द्वारा निर्मित 548,352 कंप्यूट कोर का प्रतिनिधित्व करते थे। सुपरकंप्यूटर वॉटर कूलिंग का उपयोग करता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम होती है और पैकेजिंग घनत्व बढ़ता है।

4. मीरा (यूएसए) - 8.16 पेटाफ्लॉप्स

आईबीएम ब्लू जीन/क्यू (मीरा) सुपरकंप्यूटर का उपयोग करके अमेरिकी वैज्ञानिक ब्रह्मांड का अनुकरण करने का प्रयास करेंगे। वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि उन्हें ब्रह्मांड की उत्पत्ति के संबंध में अपने सबसे अहम सवालों के जवाब मिल जाएंगे। बिग बैंग के बाद से बीते 12 अरब वर्षों का अनुकरण और लगातार गणना करने के लिए एक कंप्यूटर का उपयोग करने की योजना बनाई गई है।

सुपरकंप्यूटर में 50 हजार कंप्यूटिंग नोड होते हैं, प्रत्येक में 16 कोर होते हैं। कंप्यूटर 70 पेटाबाइट की विशाल भंडारण क्षमता और एक तरल शीतलन प्रणाली का उपयोग करता है। मीरा प्रति सेकंड 8 क्वाड्रिलियन ऑपरेशन करने में सक्षम है।

5. जुक्वीन (जर्मनी) - 5.9 पेटाफ्लॉप्स

यूरोप में सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर, JuQueen, आधिकारिक तौर पर जर्मन शहर जूलिच (नॉर्थ राइन-वेस्टफेलिया) में लॉन्च किया गया है। इसका प्रदर्शन 5.9 पेटाफ्लॉप्स या 5.9 हजार ट्रिलियन ऑपरेशन प्रति सेकंड है।

JuQueen प्रोसेसर में कुल लगभग 459 हजार कोर होते हैं। इसके अलावा, इन्हें ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके विकसित किया गया था। सिस्टम को 18 डिग्री के तापमान पर परिसंचारी जल प्रवाह का उपयोग करके ठंडा किया जाएगा। विशेषज्ञ बताते हैं कि यह मशीन सबसे आधुनिक पर्सनल कंप्यूटर से लगभग 100 हजार गुना अधिक शक्तिशाली है।

कंप्यूटर का विकास IBM Corporation द्वारा किया गया था। इस परियोजना को जर्मनी के सबसे बड़े वैज्ञानिक संगठन - हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर, संघीय बजट, साथ ही उत्तरी राइन-वेस्टफेलिया के खजाने से वित्त पोषित किया गया था। सटीक राशि का खुलासा नहीं किया गया है।

6. सुपरएमयूसी (जर्मनी) - 2.9 पेटाफ्लॉप्स

सुपरएमयूसी, यूरोप का दूसरा सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर, जून 2012 के अंत में लॉन्च किया गया था। सुपरकंप्यूटर को भौतिकी और द्रव गतिशीलता के क्षेत्र में जटिल वैज्ञानिक समस्याओं को हल करने के लिए बनाया गया था। मशीन SUSE प्लेटफॉर्म पर चलती है लिनक्स एंटरप्राइजसर्वर. आईबीएम के सिस्टम

SuperMUC की खास बात है त कनीक का नवीनीकरणआईबीएम द्वारा विकसित गर्म पानी से शीतलन प्रणाली, जो मानव शरीर में रक्त परिसंचरण प्रणाली पर आधारित है। परिणामस्वरूप, सुपरएमयूसी "शास्त्रीय" कंप्यूटर केंद्रों की तुलना में शीतलन प्रणालियों पर 40% कम ऊर्जा खर्च करता है, और बचाई गई ऊर्जा को जमा करने और लाइबनिज कंप्यूटर केंद्र की इमारतों को गर्म करने के लिए उपयोग करने की अनुमति भी देता है।

7. भगदड़ (यूएसए) - 2.7 पेटाफ्लॉप्स

टेक्सास कप्यूटर केंद्रटेक्सास विश्वविद्यालय में (टेक्सास एडवांस्ड कंप्यूटिंग सेंटर, टीएसीसी) ने एक सुपर कंप्यूटर बनाया जो प्रति सेकंड 2.7 क्वाड्रिलियन फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन करने में सक्षम है। टीएसीसी एक्सएसईडीई (उन्नत विज्ञान और इंजीनियरिंग डिस्कवरी के लिए पर्यावरण) परियोजना का हिस्सा है, जिसका उद्देश्य शोधकर्ताओं को सुपरकंप्यूटिंग संसाधनों तक पहुंच प्रदान करना है।

स्टैम्पेड 8-कोर प्रोसेसर के साथ डेल के हाइपरस्केलर-रेडी आर्किटेक्चर पर आधारित है इंटेल ज़ीऑन E5-2680. ज़ीऑन प्रोसेसरप्रदर्शन के 2 से अधिक पेटाफ्लॉप प्रदान करें। परियोजना पर काम चल रहा है, और 2013 में स्टैम्पेड समानांतर कंप्यूटिंग के लिए डिज़ाइन किए गए नए Intel Xeon Phi कोप्रोसेसर का भी उपयोग करेगा, जो सिस्टम प्रदर्शन के 7 से अधिक पेटाफ्लॉप के लिए जिम्मेदार होगा। इससे कुल सिस्टम प्रदर्शन 10 पेटाफ्लॉप्स तक बढ़ जाएगा।

Xeon Phi के अलावा, सुपर कंप्यूटर 128 का उपयोग करेगा ग्राफ़िक्स त्वरकदूरस्थ वर्चुअलाइजेशन को सक्षम करने के लिए NVIDIA से अगली पीढ़ी। जैसे-जैसे इंस्टॉलेशन आगे बढ़ता है, सिस्टम का प्रदर्शन 15 पेटाफ्लॉप्स तक बढ़ सकता है इंटेल प्रोसेसरनई पीढ़ी। स्टैम्पेड के लिए घटकों का एक अन्य आपूर्तिकर्ता मेलानॉक्स है, जो प्रदान करता है नेटवर्क हार्डवेयर 56Gbps बैंडविड्थ के साथ इनफिनिबैंड।

सुपरकंप्यूटर कूलिंग सिस्टम गर्म क्षेत्रों को अलग करने के सिद्धांत पर बनाया गया है और इसमें अंतर्निहित कूलिंग मॉड्यूल का उपयोग शामिल है, जो प्रति रैक 40 किलोवाट तक के उच्च घनत्व वाले उपकरण रखने की अनुमति देता है। बिजली वितरण प्रणाली रैक को 415V और सर्वर को 240V की आपूर्ति करती है। स्टैम्पेड और रेंजर सिस्टम की विद्युत ऊर्जा आवश्यकताएं 10 मेगावाट विद्युत सबस्टेशन द्वारा प्रदान की जाती हैं।

8. तियान्हे-1ए (चीन) - 2.57 पेटाफ्लॉप्स

Tianhe-1A द्वारा डिज़ाइन किया गया एक सुपर कंप्यूटर है राष्ट्रीय विश्वविद्यालयपीपुल्स रिपब्लिक ऑफ चाइना की रक्षा प्रौद्योगिकियाँ। सुपर कंप्यूटर द्वारा की जाने वाली गणनाओं की गति 2.57 पेटाफ्लॉप्स है।

तियान्हे-1ए में 7168 एनवीडिया टेस्ला एम2050 और 14336 जीपीयू का उपयोग किया गया है सर्वर प्रोसेसरइंटेल ज़ीऑन। एनवीडिया के अनुसार, सुपर कंप्यूटर अपनी श्रेणी के अन्य इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की तुलना में तीन गुना अधिक कुशलता से विद्युत ऊर्जा का उपयोग करता है। पूरी तरह से केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयों (सीपीयू) पर निर्मित एक सुपर कंप्यूटर तुलनीय कंप्यूटिंग गति पर 12 मेगावाट से अधिक विद्युत ऊर्जा की खपत करेगा। उपभोज्य तियान्हे-1ए विद्युत शक्ति 4.04 मेगावाट है. ग्राफिक्स प्रोसेसर के उपयोग के बिना, तुलनीय प्रदर्शन वाले सुपर कंप्यूटर को 50 हजार से अधिक सीपीयू की स्थापना की आवश्यकता होगी।

सुपरकंप्यूटर के निर्माण की लागत $88 मिलियन है, और वार्षिक परिचालन व्यय लगभग $20 मिलियन है। रखरखाव में लगभग 200 विशेषज्ञ कार्यरत हैं। कार्य का मुख्य क्षेत्र तेल उत्पादन और वायुगतिकी पर अनुसंधान है। सुपरकंप्यूटर के लिए "ओपन एक्सेस" घोषित किया गया है, जो सैद्धांतिक रूप से अन्य देशों द्वारा इसके उपयोग की अनुमति देता है।

9. फर्मी (इटली) - 1.7 पेटाफ्लॉप्स

नौवें स्थान पर फर्मी है। प्रणालीकी तैनातीगैर-लाभकारी कंसोर्टियम सिनेका के सर्वर पर, जिसमें 54 इतालवी विश्वविद्यालय और अनुसंधान संगठन शामिल हैं।फर्मी में 1.6 गीगाहर्ट्ज पर चलने वाले 10,240 पॉवरए2 प्रोसेसर हैं, जिनमें से प्रत्येक में 16 कोर हैं। कुल मिलाकर, कंप्यूटर में 163,840 प्रोसेसिंग कोर हैं।प्रत्येक प्रोसेसर 16GByte के साथ आता है रैंडम एक्सेस मेमोरी(1GByte प्रति कोर)।फर्मी का उपयोग इतालवी और यूरोपीय अनुसंधान टीमों द्वारा विज्ञान और प्रौद्योगिकी में मूलभूत समस्याओं को हल करने के उद्देश्य से बड़े पैमाने पर अनुसंधान परियोजनाओं में आवश्यक गणना करने के लिए किया जाता है।इस प्रणाली का नाम इतालवी परमाणु भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी के नाम पर रखा गया है।

10. DARPA ट्रायल सब्सेट (यूएसए) - 1.5 पेटाफ्लॉप्स

यह सिस्टम 63,360 कोर वाला एक आईबीएम पावर 775 सर्वर है, जो 1.5 पेटाफ्लॉप्स का प्रदर्शन प्राप्त करता है। अन्य जानकारी यहां इस पलनहीं।

निष्कर्ष के तौर पर…

रूसी विकास - लोमोनोसोव सुपरकंप्यूटर, जिसका स्वामित्व मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के नाम पर एम.वी. के नाम पर रखा गया है। लोमोनोसोव, इस सूची में (2012 के अंत में) बाईसवें स्थान पर हैं। इसका प्रदर्शन 0.9 पेटाफ्लॉप्स था। रूसी निर्माता सर्वसम्मति से पर्याप्त वित्तपोषण की कमी को मुख्य कारण बताते हैं कि घरेलू कारें अंतरराष्ट्रीय रैंकिंग में अग्रणी स्थान पर नहीं हैं।

मुख्य प्रकार का नोड जो 90% से अधिक सुपरकंप्यूटर प्रदर्शन प्रदान करता है वह टी-ब्लेड2 है। यह सुपरकंप्यूटर प्लेटफ़ॉर्म टी-प्लेटफ़ॉर्म इंजीनियरों द्वारा शुरू से बनाया गया था - इसके सभी बोर्ड और मैकेनिकल घटक कंपनी के स्वयं के पेटेंट विकास हैं। प्रति वर्ग मीटर क्षेत्रफल की गणना घनत्व के संदर्भ में, T-Blade2 का दुनिया में कोई एनालॉग नहीं है। तो, सब कुछ के बावजूद, रूसी निर्माताओं को गर्व हो सकता है कि उन्होंने दुनिया में सबसे "कॉम्पैक्ट" सुपरकंप्यूटर बनाया है!

सोनी कंप्यूटर एंटरटेनमेंट इंक. यह घोषणा करते हुए गर्व हो रहा है कि PLAYSTATION 3 मनोरंजन प्रणाली की भागीदारी ने स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के फोल्डिंग@होम प्रोजेक्ट को 1 पेटाफ्लॉप से ​​अधिक की संचयी क्षमता हासिल करने में सक्षम बनाया है।

पेटाफ्लॉप एक कंप्यूटर या नेटवर्क की प्रति सेकंड 1 क्वाड्रिलियन (एक के बाद 24 शून्य) फ्लोटिंग पॉइंट गणना (FLOPS) करने की क्षमता है। दूसरे शब्दों में, यदि पृथ्वी पर प्रत्येक व्यक्ति एक सरल गणितीय गणना करता है (उदाहरण के लिए, एक निश्चित राशि के प्रतिशत की गणना), तो मानवता की कुल कंप्यूटिंग शक्ति के लिए प्रत्येक पृथ्वीवासी को प्रति सेकंड 75,000 सरल गणितीय गणना करने की आवश्यकता होगी। एक पेटाफ्लॉप तक पहुंचें।

फोल्डिंग@होम परियोजना के लिए कंप्यूटिंग शक्ति में इस वृद्धि से अनुसंधान में काफी तेजी आएगी जिसमें पहले दशकों लग जाते थे। और यह सब PLAYSTATION 3 में प्रयुक्त सेल ब्रॉडबैंड इंजन (सेल/बी.ई.) द्वारा संभव हुआ है, जिसमें 180 से अधिक GFLOPS (प्रति सेकंड अरबों फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन) प्रोसेसिंग पावर है। सेल/बी.ई. एक पारंपरिक पीसी प्रोसेसर की तुलना में लगभग 10 गुना तेज, इसलिए PLAYSTATION 3 को, अतिशयोक्ति के बिना, एक घरेलू सुपर कंप्यूटर कहा जा सकता है। परियोजना में PLAYSTATION 3 की भागीदारी से वैज्ञानिकों को पार्किंसंस रोग, अल्जाइमर रोग और कैंसर जैसी बीमारियों के कारणों की पहचान करने में मदद मिलती है।

स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी में रसायन विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर और फोल्डिंग@होम प्रोजेक्ट लीडर विजय पांडे के अनुसार, फोल्डिंग@होम प्रोजेक्ट में PLAYSTATION 3 को शामिल करने से वैज्ञानिकों को उनकी कल्पना से कहीं अधिक शक्ति मिली है।

बदले में, SCEI के अमेरिकी डिवीजन के अध्यक्ष और सीईओ, जैक ट्रेटन ने कहा कि विकास के चरण में भी, कंपनी के इंजीनियरों को पता था कि PLAYSTATION 3 की शक्ति का उपयोग न केवल मनोरंजन के लिए, बल्कि सभी के लाभ के लिए भी किया जाएगा। इंसानियत। पूरी एससीईआई टीम के लिए, फोल्डिंग@होम जैसी परियोजनाओं में उनके दिमाग की उपज का उपयोग करना गर्व का स्रोत है।

प्रोटीन अनुसंधान एक अत्यंत जटिल प्रक्रिया है। एक नियमित कंप्यूटर के पास एक समाधान है सबसे सरल कार्य 30 साल तक लग सकते हैं. फोल्डिंग@होम इससे जुड़े हजारों कंप्यूटरों में कंप्यूटिंग वितरित करता है एकल नेटवर्क. हाल तक, फ़ोल्डिंग@होम का ही उपयोग किया जाता था व्यक्तिगत कम्प्यूटर्स. परियोजना में लगभग 200 हजार पीसी ने भाग लिया, जिनकी कुल शक्ति लगभग एक चौथाई पेटाफ्लॉप थी। 15 मार्च 2007 को एक आंतरिक सॉफ़्टवेयर अपडेट के लिए धन्यवाद, PLAYSTATION 3 ने प्रोजेक्ट के साथ काम करना "सीखा"। तब से, 600,000 से अधिक PLAYSTATION 3 उपयोगकर्ताओं ने 1 पेटाफ्लॉप पावर मार्क को पार करते हुए, फोल्डिंग@होम के साथ पंजीकरण कराया है।

फोल्डिंग@होम में भाग लेने के लिए, आपको बस अपने PLAYSTATION 3 को इंटरनेट से कनेक्ट करना होगा, डाउनलोड करना होगा नया संस्करणआंतरिक सिस्टम सॉफ़्टवेयर और XMB मुख्य मेनू (XrossMediaBar) के "नेटवर्क" अनुभाग में फोल्डिंग@होम आइकन पर क्लिक करें। सेटिंग्स में, आप PLAYSTATION 3 के स्टैंडबाय मोड में होने पर फोल्डिंग@होम एप्लिकेशन को स्वचालित रूप से लॉन्च करने का विकल्प सेट कर सकते हैं। एप्लिकेशन को स्वचालित रूप से लॉन्च करने के लिए, आपका PLAYSTATION 3 चालू होना चाहिए और इंटरनेट से कनेक्ट होना चाहिए।

यह ध्यान देने योग्य है कि फोल्डिंग@होम केवल शुरुआत है। SCEI ने चिकित्सा से लेकर सामाजिक और पर्यावरण अनुसंधान तक विभिन्न वैज्ञानिक क्षेत्रों में कई अन्य वितरित कंप्यूटिंग परियोजनाओं के लिए PLAYSTATION 3 में समर्थन जोड़ने की योजना बनाई है। साथ ही, PLAYSTATION 3 के मालिक स्वयं यह निर्धारित करने में सक्षम होंगे कि उनके मनोरंजन प्रणाली की शक्ति को किस उद्देश्य के लिए निर्देशित किया जाए।

अध्ययनों से पता चलता है कि, औसतन डेस्कटॉप पीसी की कंप्यूटिंग शक्ति सुपर कंप्यूटर के प्रदर्शन से 13 साल पीछे है। दूसरे शब्दों में, प्रदर्शन के मामले में, आज के पेशेवर पीसी लगभग 13 साल पहले के सुपर कंप्यूटर के समान हैं। यही कारण है कि एचपीसी बाजार अनुसंधान - उत्तम विधिविकास की दिशा का आकलन करें बड़े पैमाने पर कंप्यूटरभविष्य। कुछ समय पहले, सुपर कंप्यूटर ने एक टेराफ्लॉप्स (प्रति सेकंड एक ट्रिलियन फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन) के प्रदर्शन स्तर को पार कर लिया था, और वे पेटाफ्लॉप्स-स्तर के प्रदर्शन (एक क्वाड्रिलियन फ्लॉप, या प्रति सेकंड 1015 फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशन) हासिल करने से बहुत दूर नहीं हैं। जबकि टेरा कंप्यूटिंग औसत पीसी उपयोगकर्ता के पास ही रहेगी...

अमेरिकी प्रोफेसर और लेखक स्टीव चेन ने यह कल्पना करने की कोशिश की कि भविष्य में विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए उत्पादकता का कौन सा स्तर पर्याप्त होगा। उनकी राय में, वायुगतिकीय समस्याओं के लिए कई पेटाफ्लॉप्स का प्रदर्शन पर्याप्त होगा, आणविक गतिशीलता समस्याओं के लिए 20 पेटाफ्लॉप्स की आवश्यकता होगी, कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी के लिए - 10 एक्साफ्लॉप्स का शानदार प्रदर्शन (एक एक्साफ्लॉप एक क्विंटिलियन या 1018 फ्लॉप के बराबर है), और कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान समस्याओं के लिए और भी अधिक की आवश्यकता होगी शक्तिशाली प्रोसेसर. इंटेल के वरिष्ठ अनुसंधान इंजीनियर और मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी और इंटेल के डिजिटल एंटरप्राइज ग्रुप के लिए वास्तुकला और योजना के महाप्रबंधक स्टीव पावलोव्स्की के अनुसार, सेक्स्टिलियन प्रदर्शन या प्रति सेकंड 1,021 फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस वाले कंप्यूटर 2029 तक उपलब्ध होंगे।

स्टीव पावलोव्स्की का मानना ​​है कि आज के सुपर कंप्यूटर की चुनौतियाँ और प्रगति कल के डेस्कटॉप पीसी की चुनौतियाँ और प्रगति होंगी। उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग बाज़ार बढ़ रहा है - इसकी मात्रा पहले ही $10 बिलियन तक पहुँच चुकी है, और कुछ क्षेत्रों में वार्षिक बिक्री वृद्धि 30% से अधिक है; दुनिया भर में बिकने वाले इंटेल प्रोसेसर पर आधारित पेशेवर उच्च-प्रदर्शन वाले कंप्यूटरों की संख्या भी बढ़ रही है।

केवल 60 साल पहले, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के तकनीकी शिखर माने जाने वाले ENIAC ट्यूब कंप्यूटर में केवल 20 रैम सेल थे। 60 के दशक के मध्य में, सीडीसी 6600 सुपरकंप्यूटर सामने आया, जिसका प्रदर्शन 9 मेगाफ्लॉप तक पहुंच गया। और केवल 1997 में, ASCII रेड सुपरकंप्यूटर, जिसमें 9298 प्रोसेसर थे इंटेल पेंटियमप्रो, टेराफ्लॉप्स के बराबर प्रदर्शन स्तर पर पहुंच गया। आज, 464 क्वाड-कोर इंटेल झियोन 5300 श्रृंखला प्रोसेसर द्वारा संचालित एक प्रणाली बहुत छोटे पदचिह्न में छह गुना बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती है।

पेटाफ्लॉप्स (अर्थात, हजारों टेराफ्लॉप्स) का प्रदर्शन कब हासिल किया जाएगा, या, जैसा कि स्टीव पाव्लोस्की लाक्षणिक रूप से कहते हैं, क्या पेटा प्रदर्शन का "ध्वनि अवरोध" टूट जाएगा? और पेटा कंप्यूटिंग आम लोगों के लिए कब बुनियादी बनेगी? संगणक प्रणाली?

यह अनुमान लगाया गया है कि पहला पेटा सुपर कंप्यूटर 2008-2009 की शुरुआत में दिखाई देगा - इस समय सीमा को निर्धारित करने के लिए, बस वेबसाइट www.top500.org पर प्रकाशित दुनिया के सबसे तेज़ कंप्यूटरों के प्रदर्शन मापदंडों को लें, और उनके अनुसार उन्हें एक्सट्रपलेशन करें। देखी गई विकास प्रवृत्तियाँ। हालाँकि, बड़े पैमाने पर बाज़ार के लिए पालतू कंप्यूटर बनाने के लिए, कई गंभीर समस्याओं का समाधान किया जाना चाहिए। इस उद्देश्य से, इंटेल कॉर्पोरेशन, भागीदारों के साथ मिलकर, निम्नलिखित क्षेत्रों में अनुसंधान कर रहा है:

• प्रदर्शन;
• THROUGHPUTयाद;
• अंतर्संबंध;
• ऊर्जा प्रबंधन;
• विश्वसनीयता.

स्टीव पावलोव्स्की के अनुसार, सेमीकंडक्टर चिप्स के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए आधुनिक तकनीकों का उपयोग करके पेटा कंप्यूटिंग के स्तर को प्राप्त करने के लिए 100 हजार कंप्यूटिंग कोर वाला प्रोसेसर बनाना आवश्यक होगा। के लिए व्यावहारिक कार्यान्वयनऐसी प्रणालियों को चिप पर कोर के घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि करनी होगी। आज, भविष्य के कंप्यूटरों की वास्तुकला के बारे में एक तीखी बहस चल रही है - कौन सा बेहतर है: समानांतर कंप्यूटिंग को गति देने के लिए अनुकूलित कई छोटे कोर, या अनुक्रमिक कंप्यूटिंग को गति देने के लिए डिज़ाइन किए गए कुछ बड़े कोर? विकास के पहले पथ की ओर झुकते हुए, शोधकर्ता समझते हैं कि वे सॉफ्टवेयर उद्योग को समानांतर प्रोग्रामिंग में स्थानांतरित करने का श्रम-गहन कार्य स्वयं निर्धारित कर रहे हैं...

इंटेल के अनुसंधान का एक अन्य क्षेत्र कंप्यूटिंग कोर के बीच कनेक्शन का आयोजन करना है। साझा बस कनेक्शन कम जगह लेते हैं, उच्च थ्रूपुट और अच्छे पैमाने पर होते हैं, लेकिन ऊर्जा अक्षम होते हैं। दूसरा विकल्प सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए कोर का रिंग कनेक्शन है, जिसका नुकसान यह है कम स्तरकोर की बढ़ती संख्या के साथ स्केलेबिलिटी। तीसरा विकल्प एक मैट्रिक्स आर्किटेक्चर है, जब प्रत्येक कोर पड़ोसी कोर की श्रृंखला के माध्यम से प्रत्येक के साथ संचार करता है।

यह याद रखने योग्य है कि सैन फ्रांसिस्को में इंटेल डेवलपर फोरम (आईडीएफ) में 80 कोर वाला एक प्रोटोटाइप प्रोसेसर प्रस्तुत किया गया था, जो संभावित रूप से टेराफ्लॉप-स्तरीय प्रदर्शन प्रदान कर सकता है। डेस्क टॉप कंप्यूटर. इंटेल कॉर्पोरेशन के मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी जस्टिन रैटनर के अनुसार, अनुमानित रिलीज की तारीख समान प्रोसेसरबाज़ार में - 2010 या उससे भी पहले। प्रोटोटाइप प्रोसेसर x86 आर्किटेक्चर पर आधारित है और इंटेल एक चिप (एचपीसी-ऑन-चिप) पर उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग सिस्टम, मेमोरी तत्वों को जोड़ने के लिए एक नई संरचना, नई ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों आदि के रूप में विकसित करता है।

2006 में, इंटेल ने टेरा-स्केल कंप्यूटिंग नामक एक वैश्विक अनुसंधान कार्यक्रम की घोषणा की, जो दुनिया भर में 80 से अधिक विभिन्न अनुसंधान परियोजनाओं को एक साथ लाता है, जो तीन मुख्य क्षेत्रों में वितरित होते हैं: सिलिकॉन डिजाइन और विनिर्माण प्रौद्योगिकियों में सुधार, प्लेटफ़ॉर्म अनुकूलन और प्रोग्रामिंग के लिए नए दृष्टिकोण। आईडीएफ में अपने भाषण में, जस्टिन रैटनर ने कहा कि तेरा-युग की दिशा में आवश्यक कदम अगले दशक में उठाए जाएंगे। उदाहरण के लिए, आधुनिक शोध का उद्देश्य कैश मेमोरी के संचालन को अनुकूलित करना, हल किए जा रहे कार्यों के आधार पर इसे कॉन्फ़िगर करने योग्य बनाना और साझा मेमोरी तक एकाधिक कोर की पहुंच के लिए समानता विकसित करना है। इंटेल अपने चिप्स में एक विस्तृत रेंज के डिजिटल प्लग-एंड-प्ले वायरलेस ट्रांसीवर को एकीकृत करने की भी योजना बना रहा है, जिसमें क्षितिज पर एकीकृत सिलिकॉन फोटोनिक्स सिद्धांतों पर आधारित अनुप्रयोग शामिल हैं।

"प्रोसेसिंग कोर और मेमोरी के बीच उच्च डेटा अंतरण दर एक महत्वपूर्ण मुद्दा है," पावलोव्स्की ने जोर दिया। - मेमोरी में अत्यधिक उच्च बैंडविड्थ होनी चाहिए। इसके अलावा, यदि आप बढ़ते हैं घड़ी की आवृत्तिमेमोरी चैनल, तो जल्द ही हमें तांबे के कंडक्टरों द्वारा लगाई गई भौतिक सीमाओं का सामना करना पड़ेगा।" इन सीमाओं को दूर करने का एक संभावित तरीका मेमोरी चैनलों की संख्या में वृद्धि करना है, लेकिन इससे प्रोसेसर का आकार और इसकी लागत बढ़ जाती है। पावलोव्स्की कहते हैं, "हमें अधिक विदेशी डेटा ट्रांसमिशन तकनीकों की तलाश करनी होगी।" "हमारी गणना के अनुसार, पेटा प्रोसेसर को लगभग 500 जीबी/सेकेंड की बैंडविड्थ वाली मेमोरी की आवश्यकता होगी।"

पालतू कंप्यूटरों का अगला सबसे महत्वपूर्ण पहलू इनपुट/आउटपुट सिस्टम की गति है। इंटेल वैज्ञानिक अब सैकड़ों गीगाबाइट प्रति सेकंड (जीबी/एस) तक की डेटा ट्रांसफर दर हासिल करने के लिए काम कर रहे हैं।

फिर भी, पेटा उपकरण बनाने में सबसे बड़ी चुनौतियाँ बिजली आपूर्ति और विश्वसनीयता हैं। एक आधुनिक बड़े डेटा प्रोसेसिंग सेंटर (डीपीसी) की बिजली खपत औसतन 9-10 मेगावाट है। 100 हजार कोर वाले कंप्यूटर द्वारा खपत की जाने वाली बिजली लगभग 20 मेगावाट हो सकती है। इसमें पेटा-कंप्यूटरों को ठंडा करने के लिए आवश्यक शक्ति को जोड़ा जाना चाहिए। वर्तमान बिजली लागत पर, अकेले पेटा प्रणाली को बिजली देने की लागत प्रति वर्ष 14.6 मिलियन डॉलर से अधिक होगी। इसीलिए बिजली के कुशल उपयोग का मुद्दा अत्यंत महत्वपूर्ण है, जो ट्रांजिस्टर से लेकर डेटा केंद्रों तक - सभी स्तरों पर ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों के उपयोग को निर्देशित करता है:

• ट्रांजिस्टर स्तर पर - तनावपूर्ण सिलिकॉन प्रौद्योगिकियां, रिसाव धाराओं को कम करने की प्रौद्योगिकियां, आदि;
• प्रोसेसर स्तर पर - मल्टीथ्रेडिंग के आधार पर लोड वितरण;
• सिस्टम स्तर पर - सिस्टम लोड के आधार पर उच्च परिशुद्धता ऊर्जा प्रबंधन;
• डेटा सेंटर स्तर पर - उन्नत तरल और वायु शीतलन प्रणालियों का उपयोग, साथ ही गर्मी अपव्यय समाधानों का ऊर्ध्वाधर एकीकरण।

इसके अलावा, शोधकर्ता कॉस्मिक किरणों से जुड़ी पूरी तरह से अप्रत्याशित समस्याओं के उभरने की भविष्यवाणी करते हैं। आखिरकार, कंप्यूटिंग तत्वों के उच्च एकीकरण वाले पेटा प्रोसेसर इतने छोटे ट्रांजिस्टर का उपयोग करेंगे कि वे ब्रह्मांडीय किरणों को बनाने वाले ऊर्जावान कणों के प्रभाव के प्रति संवेदनशील होंगे और यदि वे ट्रांजिस्टर से टकराते हैं तो यादृच्छिक डेटा विफलता का कारण बन सकते हैं। जैसे-जैसे चिप पर ट्रांजिस्टर का घनत्व बढ़ता है, ऐसी यादृच्छिक विफलताओं की संख्या तेजी से बढ़ेगी। पावलोस्की कहते हैं, "अगर किसी चिप पर कोर की संख्या 100 हजार तक पहुंच जाती है, तो ऐसी विफलताएं बेकाबू हो जाएंगी।" "सिस्टम के संचालन पर उनका प्रभाव बढ़ेगा, और उनसे निपटने की आवश्यकता होगी।" हमने इस दिशा में शोध शुरू कर दिया है।'' आशाजनक विश्वसनीयता प्रौद्योगिकियों में समता और त्रुटि सुधार कोड के उपयोग के साथ-साथ सिस्टम के मुख्य कोर के गणना परिणामों को सत्यापित करने के लिए अनावश्यक कोर का उपयोग शामिल है।

फ्लॉप्स एक इकाई है जो सुपर कंप्यूटर के प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करती है। एक पेटाफ्लॉप्स (1 पीफ्लॉप्स) का मतलब है कि मशीन प्रति सेकंड 1 क्वाड्रिलियन (1 हजार ट्रिलियन) ऑपरेशन कर सकती है। वर्तमान में, केवल दो मशीनें 1 पीफ्लॉप्स से अधिक की क्षमता रखती हैं - जगुआर, क्रे द्वारा असेंबल की गई, और रोडरनर, आईबीएम द्वारा निर्मित। दोनों सुपर कंप्यूटर संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित हैं। सामान्य तौर पर, शीर्ष दस में से केवल दो सुपर कंप्यूटर संयुक्त राज्य अमेरिका के बाहर स्थित हैं: जर्मनी और चीन में।

04.08.2009 12:20

आज, कंप्यूटर उद्योग विज्ञान और प्रौद्योगिकी का अत्याधुनिक क्षेत्र है। भौतिकी, खगोल विज्ञान, जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में जटिल समस्याओं को हल करने के लिए बड़ी कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है। यह सुपर कंप्यूटर ही हैं जो इसमें मदद कर सकते हैं, क्योंकि वे इसी लिए बनाए गए हैं।

में हाल ही मेंअक्सर यह जानकारी सामने आती है कि कहीं एक और सुपरकंप्यूटर बनाया गया है। लेकिन टेक्नोलॉजी का ये चमत्कार क्या है? आधुनिक अर्थों में, एक सुपर कंप्यूटर एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग मशीन है जो प्रति सेकंड या टेराफ्लॉप्स में एक ट्रिलियन से अधिक फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन का प्रदर्शन करती है। फ़्लॉप (अंग्रेजी फ़्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस प्रति सेकंड से) कंप्यूटर के प्रदर्शन को मापने के लिए एक मान है, जो दर्शाता है कि एक विशेष कंप्यूटिंग सिस्टम प्रति सेकंड कितने फ़्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस करता है। एक नियम के रूप में, एक आधुनिक सुपर कंप्यूटर एक मल्टीप्रोसेसर या मल्टी-मशीन कॉम्प्लेक्स (और कुछ मामलों में एक संयुक्त संस्करण) है, जो साझा मेमोरी और बाहरी उपकरणों के एक सामान्य क्षेत्र पर काम करता है।

परंपरागत रूप से, सुपर कंप्यूटर के अनुप्रयोग का मुख्य क्षेत्र वैज्ञानिक अनुसंधान है। प्लाज्मा भौतिकी और सांख्यिकीय यांत्रिकी, संघनित पदार्थ भौतिकी, आणविक और परमाणु भौतिकी, प्राथमिक कणों का सिद्धांत, गैस गतिशीलता और अशांति सिद्धांत, खगोल भौतिकी ऐसे कुछ क्षेत्र हैं जहां विशाल कंप्यूटर शक्ति शामिल है।

आज तकनीकी समस्याओं को हल करने के लिए अति-शक्तिशाली कंप्यूटर सिस्टम का भी उपयोग किया जाता है। ये, सबसे पहले, एयरोस्पेस और ऑटोमोटिव उद्योगों, परमाणु ऊर्जा, खनिज भंडार की भविष्यवाणी और विकास, तेल और गैस उद्योगों के साथ-साथ स्वयं सुपर कंप्यूटर के डिजाइन के कार्य हैं।

सुपर कंप्यूटर का उपयोग परंपरागत रूप से सैन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जाता रहा है। विभिन्न प्रकार के हथियार विकसित करने के अलावा, वे उनके उपयोग का अनुकरण भी करते हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, परमाणु हथियारों के उपयोग को अनुकरण करने के लिए ऊर्जा विभाग के सुपर कंप्यूटरों की कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होगी, जिससे भविष्य में वास्तविक परमाणु परीक्षणों को पूरी तरह से छोड़ना संभव हो जाएगा।

वर्तमान में, TOP-500 रेटिंग के अधिकांश सुपर कंप्यूटर वैज्ञानिक विकास में लगे हुए हैं। इस क्षेत्र में 72 शक्तिशाली सूचना और कंप्यूटिंग मशीनें शामिल हैं। वित्तीय उद्योग को 46 सुपर कंप्यूटरों द्वारा सेवा दी जाती है, 43 मशीनें भूभौतिकी के लाभ के लिए काम करती हैं, 33 सूचना सेवाओं के क्षेत्र में काम करती हैं, 31 रसद का प्रबंधन करती हैं, 29 अर्धचालकों के विकास में लगी हुई हैं, 20 उत्पादन करती हैं सॉफ़्टवेयर, 18 का उपयोग सूचना प्रसंस्करण सेवाओं में किया जाता है, और 12 सिस्टम इंटरनेट का प्रबंधन करते हैं।

गणनाओं की विशाल श्रृंखला के साथ काम करना सुपर कंप्यूटर को सर्वर और मेनफ्रेम से अलग करता है - उच्च समग्र प्रदर्शन वाले कंप्यूटर सिस्टम को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है विशिष्ट कार्यउदाहरण के लिए, बड़े डेटाबेस को बनाए रखना या कई उपयोगकर्ताओं के साथ एक साथ काम करना।

कंप्यूटिंग सिस्टम की उत्पादकता में वृद्धि, सबसे पहले, भौतिक और तकनीकी आधार (इलेक्ट्रॉनिक घटकों, मेमोरी डिवाइस, संचार, इनपुट-आउटपुट और सूचना के प्रदर्शन) की गति में वृद्धि और समानता के विकास के कारण होती है। सभी सिस्टम-संरचनात्मक स्तरों पर सूचना प्रसंस्करण की प्रक्रिया, जो इसमें शामिल घटकों (प्रसंस्करण तत्वों, मेमोरी क्षमता, बाहरी उपकरणों) की संख्या में वृद्धि से जुड़ी है।

आज सबसे लोकप्रिय सुपरकंप्यूटर आर्किटेक्चर (TOP-500 सूची में 72%) तथाकथित क्लस्टर हैं। सुपरकंप्यूटर क्लस्टर आर्किटेक्चर बनाने के लिए कंप्यूटिंग नोड्स का उपयोग किया जाता है, जो कभी-कभी सबसे अधिक होते हैं नियमित कंप्यूटर. ऐसे नोड में आमतौर पर कई प्रोसेसर होते हैं - 2 से 8 तक। इसके लिए, काफी सामान्य घटकों का उपयोग किया जाता है, जो बाजार में व्यापक रूप से उपलब्ध हैं - मदरबोर्ड (एसएमपी-मल्टीप्रोसेसर) बोर्ड, इंटेल, एएमडी या आईबीएम प्रोसेसर, साथ ही साधारण रैम मॉड्यूल और हार्ड ड्राइव्ज़।
अपने अपेक्षाकृत छोटे इतिहास में, सुपर कंप्यूटर आधुनिक मानकों द्वारा कम-शक्ति प्रणालियों से शानदार प्रदर्शन वाली मशीनों में विकसित हुए हैं।

सुपरकंप्यूटर का पहला उल्लेख पिछली शताब्दी के उत्तरार्ध में मिलता है, जब यह शब्द "सुपर कंप्यूटिंग" (अंग्रेजी से सुपरकंप्यूटिंग के रूप में अनुवादित) वाक्यांश के रूप में न्यूयॉर्क वर्ल्ड अखबार के पन्नों पर छपा था। यह अवधारणाटेबुलेटर्स को संदर्भित किया जाता है - कोलंबिया विश्वविद्यालय की जरूरतों के लिए और उस समय के लिए सबसे जटिल गणना करने के लिए आईबीएम द्वारा निर्मित इलेक्ट्रोमैकेनिकल कंप्यूटर। स्वाभाविक रूप से, उस समय आधुनिक अर्थों में कोई सुपर कंप्यूटर नहीं था; आधुनिक कंप्यूटर का यह दूर का पूर्वज एक प्रकार के कैलकुलेटर की तरह था।

एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग प्रणाली के संबंध में "सुपरकंप्यूटर" शब्द के उपयोग का श्रेय लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (यूएसए, कैलिफोर्निया) और कंट्रोल डेटा कॉर्पोरेशन के कर्मचारियों जॉर्ज ए. माइकल और सिडनी फ़र्नबैक को दिया जाता है। 60 के दशक के अंत में, वे अमेरिकी रक्षा विभाग और ऊर्जा उद्योग की जरूरतों के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर के निर्माण में लगे हुए थे। लिवरमोर प्रयोगशाला में ही अधिकांश सुपर कंप्यूटर विकसित किए गए, जिनमें 2004 से 2008 तक दुनिया का सबसे तेज़ सुपर कंप्यूटर, ब्लू जीन/एल भी शामिल है।

हालाँकि, "सुपरकंप्यूटर" शब्द अमेरिकी डेवलपर की बदौलत व्यापक उपयोग में आया कंप्यूटर प्रौद्योगिकीसेमुर क्रे, जिन्होंने 1957 में कंट्रोल डेटा कॉर्पोरेशन कंपनी बनाई, जिसने इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग सिस्टम का डिजाइन और निर्माण शुरू किया जो आधुनिक सुपर कंप्यूटर के संस्थापक बने। 1958 में उनके नेतृत्व में विश्व की पहली शक्तिशाली कंप्यूटरसीडीसी 1604 ट्रांजिस्टर पर। यह ध्यान देने योग्य है कि सेमुर क्रे की कंपनी बड़े पैमाने पर सुपर कंप्यूटर का उत्पादन करने वाली पहली कंपनी थी - 1965 में, प्रति सेकंड 3 मिलियन ऑपरेशन की उत्पादकता वाली सीडीसी-6600 मशीन बाजार में आई। यह कंप्यूटर एक संपूर्ण दिशा का आधार बन गया, जिसे क्रे ने 1972 में स्थापित किया और क्रे रिसर्च कहा। यह कंपनी विशेष रूप से सुपर कंप्यूटर के विकास और उत्पादन में लगी हुई थी। 1976 में, क्रे रिसर्च ने लगभग 100 मेगाफ्लॉप की गति के साथ CRAY-1 कंप्यूटिंग सिस्टम जारी किया। और नौ साल बाद, 1985 में, CRAY-2 सुपरकंप्यूटर 2 गीगाफ्लॉप की गणना गति को पार कर गया।

1989 में, सेमुर क्रे ने सुपर कंप्यूटर की बाजार संभावनाओं पर स्पष्ट ध्यान देने के साथ क्रे कंप्यूटर कॉर्पोरेशन खोला। यहां उन्होंने सुपरकंप्यूटर CRAY-3 बनाया, जिसकी गति पहले ही पांच गीगाफ्लॉप तक पहुंच चुकी है। इस कंप्यूटर से संबद्ध दिलचस्प तथ्य. तथ्य यह है कि CRAY-3 की उपस्थिति के बाद अंग्रेजी भाषाअभिव्यक्ति "क्रे टाइम" को शामिल किया गया था, जिसका अर्थ था एक सुपर कंप्यूटर के संचालन के एक घंटे की लागत (उस समय यह 1 हजार डॉलर प्रति घंटा थी)। एक और अभिव्यक्ति है जो कंप्यूटर विशेषज्ञ हलकों में प्रसारित होती है - "एक सुपर कंप्यूटर कोई भी कंप्यूटर है जिसे सेमुर क्रे ने बनाया है।"

गौरतलब है कि 20वीं सदी के 80 के दशक में कई छोटी प्रतिस्पर्धी कंपनियां सामने आईं जिन्होंने उच्च प्रदर्शन वाले कंप्यूटर बनाए। लेकिन 90 के दशक के मध्य तक, बड़े निगमों के साथ प्रतिस्पर्धा का सामना करने में असमर्थ होने के कारण, अधिकांश छोटी और मध्यम आकार की कंपनियों ने गतिविधि का यह क्षेत्र छोड़ दिया।

आज, सुपर कंप्यूटर कंप्यूटर बाजार में "पारंपरिक" खिलाड़ियों, जैसे आईबीएम, हेवलेट-पैकार्ड, इंटेल, एनईसी और अन्य द्वारा बनाई गई अनूठी प्रणालियाँ हैं। ये कंप्यूटर दिग्गज ही हैं जो अब उच्च-प्रदर्शन इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग सिस्टम के क्षेत्र में खेल के नियमों को निर्देशित करते हैं।

1997 में, अमेरिकी इंटेल कंपनीने अपना सुपरकंप्यूटर एएससीआई रेड जारी किया, जो प्रति सेकंड एक ट्रिलियन ऑपरेशन - 1.334 टेराफ्लॉप से ​​अधिक की गति वाला दुनिया का पहला सिस्टम बन गया। इंटेल के सुपर कंप्यूटर ने अगले दो वर्षों तक बढ़त बनाए रखी, लेकिन 2000 में, पहला आईबीएम का एएससीआई व्हाइट कंप्यूटर था, जिसे लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी में स्थापित किया गया था, जिसने 4 ट्रिलियन का उत्पादन किया था। 938 बिलियन गणनाएँ (4.938 टेराफ्लॉप्स)। इस सुपरकंप्यूटर ने अपग्रेड के बाद 7.226 टेराफ्लॉप्स की गति प्राप्त करते हुए एक और वर्ष के लिए अग्रणी स्थान हासिल किया। लेकिन पहले से ही अप्रैल 2002 में, जापानी कंपनी एनईसी ने अर्थ सिम्युलेटर सुपरकंप्यूटर के लॉन्च की घोषणा की, जो 35.86 टेराफ्लॉप की अधिकतम गति तक पहुंचने में सक्षम था।

सुपरकंप्यूटर की दुनिया ने 2004 के पतन में नेताओं के एक और बदलाव का अनुभव किया - 29 सितंबर को, आईबीएम ब्लू जीन/एल सुपरकंप्यूटर ने दुनिया में पहला स्थान हासिल किया। यह शक्तिशाली कंप्यूटिंग सिस्टम 36.01 टेराफ्लॉप्स की गति तक पहुंच गया। हालाँकि, यह रिकॉर्ड लंबे समय तक नहीं टिक सका - पहले से ही 26 अक्टूबर को, यूएस नेशनल एयरोनॉटिक्स एंड स्पेस एडमिनिस्ट्रेशन (NASA) ने घोषणा की कि उसके नए सुपरकंप्यूटर कोलंबिया, जिसे सिलिकॉन ग्राफिक्स द्वारा बनाया गया था और जिसका नाम फरवरी 2003 में मृत शटल के नाम पर रखा गया था, ने एक श्रृंखला का प्रदर्शन किया। 42.7 टेराफ्लॉप की गति से गणना। कुछ दिनों बाद वही कंप्यूटर अपनी गति को 51.87 टेराफ्लॉप्स तक बढ़ाने में सक्षम हो गया।
नवंबर 2004 की शुरुआत में, पूर्ण रिकॉर्ड धारक का खिताब फिर से ब्लू जीन/एल ने जीता, जिसका एक और नमूना आईबीएम ने अमेरिकी रक्षा विभाग के लिए जारी किया। वर्तमान में, इसकी अधिकतम परिचालन गति 70.72 टेराफ्लॉप से ​​अधिक है। यह कंप्यूटर जून 2008 तक अग्रणी था, जब आईबीएम ने लॉस एलामोस (यूएसए, न्यू मैक्सिको) में परमाणु प्रयोगशाला के लिए अपना अगला सुपर कंप्यूटर मास्टरपीस बनाया - अब तक का सबसे शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटिंग सिस्टम, रोडरनर।

TOP-500 परियोजना विशेष रूप से सुपर कंप्यूटरों को ध्यान में रखकर स्थापित की गई थी, जिसका मुख्य कार्य दुनिया के सबसे शक्तिशाली कंप्यूटरों की रेटिंग और विवरण संकलित करना है। यह परियोजना 1993 में शुरू की गई थी और साल में दो बार (जून और नवंबर में) सुपर कंप्यूटर की अद्यतन सूची प्रकाशित करती है।

तो, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, TOP-500 रेटिंग के नवीनतम संस्करण के अनुसार, आज का सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर, IBM रोडरनर कंप्यूटिंग सिस्टम है। यह कंप्यूटर 6500 के हाइब्रिड डिज़ाइन का उपयोग करके बनाया गया है दोहरे कोर प्रोसेसर AMD Opteron और लगभग 13,000 IBM सेल 8i प्रोसेसर एक हाई-स्पीड स्विच्ड सीरियल बस, Infiniband के माध्यम से जुड़े समर्पित ट्राईब्लेड्स रैक में रखे गए हैं। इसका चरम प्रदर्शन 1,105 पेटाफ्लॉप्स है।

रोडरनर नीचे चलता है लिनक्स नियंत्रण. आईबीएम सुपरकंप्यूटर लगभग 1,100 वर्ग मीटर जगह घेरता है और इसका वजन 226 टन है, और इसकी बिजली की खपत 3.9 मेगावाट है। आईबीएम रोडरनर की लागत 133 मिलियन डॉलर थी।

अमेरिकी ऊर्जा विभाग परमाणु सामग्रियों की उम्र बढ़ने की गणना करने और परमाणु शस्त्रागार की सुरक्षा और विश्वसनीयता का विश्लेषण करने के लिए रोडरनर का उपयोग करेगा। इसके अलावा इस सुपर कंप्यूटर का इस्तेमाल वैज्ञानिक, वित्तीय, परिवहन और एयरोस्पेस कंप्यूटिंग के लिए किया जाएगा।
रैंकिंग में दूसरे स्थान पर क्रे एक्सटी5 जगुआर सुपरकंप्यूटर का कब्जा है, जो टेनेसी के ओक रिज में अमेरिकी ऊर्जा विभाग की प्रयोगशाला में स्थापित है। इसकी परफॉर्मेंस 1.059 पेटाफ्लॉप्स है।

जगुआर अपनी 84 क्रे एक्सटी4 इकाइयों में दो सौ क्रे एक्सटी5 इकाइयां जोड़ने के बाद एक नया प्रदर्शन रिकॉर्ड स्थापित करने में सक्षम था। बाद वाले क्वाड-कोर के आधार पर बनाए गए हैं एएमडी प्रोसेसरओपर्टन। प्रत्येक Cray XT5 इकाई में 192 प्रोसेसर तक होते हैं। जगुआर प्रोसेसर की कुल संख्या 45 हजार है।

दूसरों से तकनीकी विशेषताओंएक सुपर कंप्यूटर की रैम की मात्रा और क्षमता ज्ञात की जाती है डिस्क ड्राइव, वे क्रमशः 362 टेराबाइट्स और 10 पेटाबाइट के बराबर हैं।

आईबीएम रोडरनर के विपरीत, जगुआर सुपरकंप्यूटर को शांतिपूर्ण समस्याओं का समाधान करना होगा। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग जलवायु परिवर्तन के मॉडल और नवीकरणीय ऊर्जा और सामग्री विज्ञान जैसे क्षेत्रों में किया जाएगा। इसके अलावा, अमेरिकी ऊर्जा विभाग का कहना है कि जगुआर हमें उन प्रक्रियाओं का अध्ययन करने की अनुमति देगा जो पहले अनसुनी थीं। ये किस प्रकार की प्रक्रियाएँ हैं, दुर्भाग्य से, रिपोर्ट नहीं की गई है।

दुनिया का तीसरा सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर, और यूरोप में सबसे तेज़, आईबीएम ब्लू जीन/पी सुपरकंप्यूटर लाइन मॉडल है, जो जर्मनी के जूलिच अनुसंधान केंद्र में स्थापित है। JUGENE कंप्यूटिंग कॉम्प्लेक्स, जिसे इस गर्मी में लॉन्च किया गया था, में 72 रैक हैं, जिसमें 294,912 पावरपीसी 450 कोर 850 मेगाहर्ट्ज प्रोसेसर हैं, और इसकी शक्ति 825.5 टेराफ्लॉप है। जर्मन सुपरकंप्यूटर की मेमोरी क्षमता 144 टीबी है। इसके अलावा, यह सुपरकंप्यूटर समान समाधानों में सबसे किफायती उपकरणों में से एक है - इसकी बिजली खपत लगभग 2.2 मेगावाट है।

इस सुपरकंप्यूटर के कंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग अन्य चीजों के अलावा, थर्मोन्यूक्लियर अनुसंधान, नई सामग्रियों के विकास, अगली पीढ़ी की दवाओं की खोज के साथ-साथ जलवायु परिवर्तन, प्राथमिक कणों के व्यवहार, जटिल से संबंधित परियोजनाओं की गणना में किया जाता है। रासायनिक प्रतिक्रिएंआदि। परियोजनाओं के बीच कंप्यूटिंग शक्ति का वितरण स्वतंत्र विशेषज्ञों के एक समूह द्वारा किया जाता है।

वैसे, नवंबर 2008 के आंकड़ों के मुताबिक, संख्या के मामले में रूस 11-14वें स्थान पर है। स्थापित सिस्टमऑस्ट्रिया, न्यूजीलैंड और स्पेन के साथ। संयुक्त राज्य अमेरिका इस संकेतक में अग्रणी है, रेटिंग में लगभग 300 सुपर कंप्यूटर हैं। हालाँकि, शक्ति के मामले में, सबसे अधिक उत्पादक रूसी सुपरकंप्यूटर MVS-100K, जो रूसी विज्ञान अकादमी के अंतरविभागीय सुपरकंप्यूटर केंद्र में कार्य करता है, केवल 54वें स्थान पर है। इस तथ्य के बावजूद, 95.04 टेराफ्लॉप्स के सर्वोच्च प्रदर्शन के साथ एमवीएस-100के वर्तमान में सीआईएस देशों में स्थापित सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर है। इसमें 990 कंप्यूटिंग मॉड्यूल शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक 3 गीगाहर्ट्ज़ पर चलने वाले दो क्वाड-कोर इंटेल ज़ीऑन प्रोसेसर से लैस है। निकट भविष्य में, MVS-100K की उत्पादकता को 150 TFlops तक बढ़ाने की योजना है। यह सुपरकंप्यूटर जटिल वैज्ञानिक और तकनीकी समस्याओं की एक विस्तृत श्रृंखला को हल करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सुपरकंप्यूटिंग के लिए भविष्य में क्या संभावनाएँ हैं? विशेषज्ञों के मुताबिक सबसे ज्यादा गुलाबी। लेकिन यह पहले से ही स्पष्ट है कि प्रोसेसर कोर की संख्या और औसत प्रोसेसर आवृत्ति में वृद्धि के कारण उनका प्रदर्शन काफी तेजी से बढ़ेगा। इसके अलावा, लागू समस्याओं को हल करने के लिए, सुपर कंप्यूटर न केवल सार्वभौमिक प्रोसेसर का उपयोग करेंगे, बल्कि विशेष प्रोसेसर का भी उपयोग करेंगे (उदाहरण के लिए, जीपीयू, एनवीडिया और एटीआई द्वारा विकसित) विशिष्ट कार्यों के लिए डिज़ाइन किया गया। साथ ही, सुपरकंप्यूटर निर्माता नए अनूठे वास्तुशिल्प समाधानों की तलाश में होंगे जो न केवल कंप्यूटर की शक्ति बढ़ाएंगे, बल्कि वाणिज्यिक बाजार में प्रतिस्पर्धा में लाभ भी प्रदान करेंगे। इसके अलावा, भविष्य में सुपर कंप्यूटर के गुणांक में उल्लेखनीय वृद्धि होगी उपयोगी क्रियाविकास के माध्यम से सॉफ़्टवेयर. सुपर कंप्यूटर की बौद्धिक क्षमता भी बढ़ेगी और इसके साथ ही प्रोग्रामर और अन्य आईटी विशेषज्ञों के पेशेवर गुणों में भी वृद्धि होगी।

यह भी ध्यान देने योग्य है कि भविष्य में, उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग सिस्टम धीरे-धीरे वैश्विक कंप्यूटर बाजार में अपनी उपस्थिति बढ़ाएंगे। आईडीसी के अनुसार, वैश्विक सुपरकंप्यूटर बाजार सालाना 9.2% की दर से बढ़ रहा है। 2008 की दूसरी तिमाही में सुपरकंप्यूटर निर्माताओं का राजस्व $2.5 बिलियन था, जो पिछले वर्ष की समान अवधि की तुलना में 4% अधिक और 2008 की पहली तिमाही की तुलना में 10% अधिक है।

जैसा कि आईडीसी विश्लेषकों का कहना है, एचपी ने 37% की बाजार हिस्सेदारी के साथ राजस्व के मामले में पहला स्थान हासिल किया, उसके बाद आईबीएम (27%) और डेल (16%) शीर्ष तीन में रहे। आईडीसी विश्लेषकों के मुताबिक, 2012 तक सुपरकंप्यूटर बाजार 15.6 अरब डॉलर तक पहुंच जाएगा।

TOP-500 में प्रस्तुत प्रणालियों में से 209 (41.8%) का निर्माण HP विशेषज्ञों द्वारा किया गया था। आईबीएम 186 कंप्यूटरों के साथ दूसरे स्थान पर है और क्रे 22 सुपर कंप्यूटरों के साथ तीसरे स्थान पर है।

जहाँ तक रूस की बात है, यहाँ, टी-प्लेटफ़ॉर्म कंपनी के वाणिज्यिक निदेशक, मिखाइल कोज़ेवनिकोव के अनुसार, सुपरकंप्यूटर बाज़ार में वार्षिक वृद्धि लगभग 40% है। इस प्रकार, टी-प्लेटफ़ॉर्म के अनुसार, 2007 में रूस में सुपरकंप्यूटर बाज़ार की मात्रा लगभग 60 मिलियन डॉलर थी, और 2008 में बाज़ार बढ़कर लगभग 80 मिलियन डॉलर हो गया। मिखाइल कोज़ेवनिकोव के अनुसार, संकट में भी, 2009 में बाज़ार के लगभग 60% बढ़ने की उम्मीद है, और अनुकूल परिस्थितियों में, 100% तक बढ़ने की उम्मीद है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, सुपर कंप्यूटर केवल "व्यावसायिक" गति प्राप्त कर रहे हैं। इसकी कल्पना करना कठिन है, लेकिन वास्तव में, भारी कंप्यूटर कंप्यूटर बाजार में "हॉट केक" की तरह बिक रहे हैं। क्या हमें उसी उच्च विशेषताओं वाले सुपर कंप्यूटर के छोटे संस्करण की उम्मीद करनी चाहिए जो अब बड़े कंप्यूटिंग सिस्टम में है? इस कठिन प्रश्न का उत्तर शायद स्वयं सुपर कंप्यूटर ही दे सकते हैं, क्योंकि यह उनका काम है।

काम का अंत -

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सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों की एक नई सूची जारी की गई है

अति-शक्तिशाली कंप्यूटरों के निर्माण को तकनीकी प्राथमिकताओं में से एक नाम दिया गया है।

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फ्लॉप(या फ्लॉपया फ्लॉप/एस)(अंग्रेजी का संक्षिप्त रूप। फ्लोरिडाओटिंग पॉइंट हे perations पीएर एसदूसरा , जैसा उच्चारित किया जाता है फ्लॉप) कंप्यूटर के प्रदर्शन को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली एक मात्रा है, जो दर्शाती है कि एक दिया गया कंप्यूटिंग सिस्टम प्रति सेकंड कितने फ़्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन करता है।

क्योंकि आधुनिक कंप्यूटरउच्च स्तर का प्रदर्शन है; मानक एसआई उपसर्गों का उपयोग करके गठित फ्लॉप्स से प्राप्त मूल्य अधिक सामान्य हैं।