حاسب فائق
الحاسب الفائق أوالسوپركمپيوتر supercomputer هوحاسب يـُعتبر وقت طرحه للاستخدام في مقدمة الحواسب من حيث قدرة المعالجة, وخصوصاً سرعة الحساب. وقد تم استخدام التعبير "سوپر كمپيوتر Super Computing" لأول مرة في جريدة نيويورك ورلد سنة 1929 للإشارة إلى مجدْوِلات كبيرة صنعتها آي بي إم خصيصاً لجامعة كلومبيا.
تصميم العتاد والبرمجيات
باستعمال وحدات معالجة مركزية مصنوعة خصيصاً، كانت الطريقة المعتادة لحصول الحاسبات الفائقة على سرعاتها التي تفوق سرعات الحاسبات العادية وذلك من خلال استخدام تصميمات مبتكرة تسمح لهم بأداء الكثير من المهام بالتوازي, وبالطبع باستخدام هندسة تفاصيل معقدة. They tend to be specialized for certain types of computation, usually numerical calculations, and perform poorly at more general computing tasks. Their memory hierarchy is very carefully designed to ensure the processor is kept fed with data and instructions at all times — in fact, much of the performance difference between slower computers and supercomputers is due to the memory hierarchy. Their I/O systems tend to be designed to support high bandwidth, with latency less of an issue, because supercomputers are not used for transaction processing.
ككل الأنظمة عالية التوازي, فإن قانون أمدال يسري, وتخصص تصميمات الحاسب الفائق جهداً عظيماً للتخلص من الطبيعة التتابعية للبرمجيات, وتستعمل العتاد للتعامل مع إعناق الزجاجات المتبقية.
تحديات وتقنيات الحساب الفائق
- يولد الحاسب الفائق كميات كبيرة من الحرارة ويجب تبريده. وتبريد معظم الحاسبات الفائقة هومعضلة تكييف كبيرة.
- البيانات لا يمكنها التحرك بأسرع من سرعة الضوء بين جزئين في الحاسب الفائق. ولهذا السبب, فالحاسب الفائق الذي يبلغ عرضه عدة أمتار حتما توجد فيه تأخرات بين مكوناته تقاس بعشرات النانوثواني على الأقل. تصميمات سيمور كراي للحاسب الفائق حاولت حتى تكون أطوال الكابلات أقصر ما يمكن لذلك السبب: ولذلك اتخذ الشكل الاسطواني لعائلة حاسبات كراي. في الحاسبات الفائقة المعاصرة المبنية على وحدات معالجة مركزية اعتيادية تعمل على التوازي, latencies of 1-5 microseconds to send a message between CPUs are typical.
- Supercomputers consume and produce massive amounts of data in a very short period of time. According to Ken Batcher, "A supercomputer is a device for turning compute-bound problems into I/O-bound problems." Much work on external storage bandwidth is needed to ensure that this information can be transferred quickly and stored/retrieved correctly.
التقنيات المطوَرة للحاسبات الفائقة تتضمن:
- معالجة متجهات Vector processing
- تبريد سائل
- Non-Uniform Memory Access (NUMA)
- Striped disks (the first instance of what was later called RAID)
- أنظمة ملفات متوازية
تقنيات المعالجة
أنظمة التشغيل
البرمجة
Modern supercomputer architecture
أسرع حاسبات فائقة اليوم
قياس سرعة الحاسب الفائق
The speed of a supercomputer is generally measured in "FLOPS" (FLoating Point Operations Per Second), commonly used with an SI prefix such as tera-, combined into the shorthand "TFLOPS" (1012 FLOPS, pronounced teraflops), or peta-, combined into the shorthand "PFLOPS" (1015 FLOPS, pronounced petaflops.) This measurement is based on a particular benchmark which does LU decomposition of a large matrix. This mimics a class of real-world problems, but is significantly easier to compute than a majority of actual real-world problems.
قائمة أعلى 500
أسرع نظام حاسب فائق حالياً
On June 8, 2008, the Cell/AMD Opteron-based IBM Roadrunner at the Los Alamos National Laboratory (LANL) was announced as the fastest operational supercomputer, with a sustained processing rate of 1.026 PFLOPS.
خط زمني للحاسبات الفائقة
هذه هي قائمة لأصحاب الأرقام القياسية لأسرع حساب فائق غير متخصص في العالم, وسنة تحقيقه الرقم القياسي. المدخلات قبل 1993, في القائمة، تشير إلى مصادر متعددة. ومنذ 1993 إلى الآن, فالقائمة تعكس قائمة أعلى 500, و"أقصى سرعة" معطاة بصيغة ترتيب "Rmax".
| السنة | الحاسب الفائق | أقصى سرعة (Rmax) |
المكان |
|---|---|---|---|
| 1942 | Atanasoff–Berry Computer (ABC) | 30 OPS | جامعة ولاية أيوا, إيمز, أيوا, الولايات المتحدة |
| TRE Heath Robinson | 200 OPS | Bletchley Park | |
| 1944 | Flowers Colossus | 5 kOPS | Post Office Research Station, Dollis Hill, UK |
| 1946 |
UPenn ENIAC (before 1948+ modifications) |
100 kOPS |
Aberdeen Proving Ground, ماريلاند, الولايات المتحدة |
| 1954 | IBM NORC | 67 kOPS | U.S. Naval Proving Ground, Dahlgren, ڤرجينيا, الولايات المتحدة |
| 1956 | MIT TX-0 | 83 kOPS | Massachusetts Inst. of Technology, Lexington, مساتشوستس, الولايات المتحدة |
| 1958 | IBM AN/FSQ-7 | 400 kOPS | 25 U.S. Air Force sites across the continental USA and 1 site in كندا (52 computers) |
| 1960 | UNIVAC LARC | 250 kFLOPS | Lawrence Livermore National Laboratory, كاليفورنيا, الولايات المتحدة |
| 1961 | IBM 7030 "Stretch" | 1.2 MFLOPS | Los Alamos National Laboratory, نيومكسيكو, الولايات المتحدة |
| 1964 | CDC 6600 | 3 MFLOPS | Lawrence Livermore National Laboratory, كاليفورنيا, USA |
| 1969 | CDC 7600 | 36 MFLOPS | |
| 1974 | CDC STAR-100 | 100 MFLOPS | |
| 1975 | Burroughs ILLIAC IV | 150 MFLOPS | NASA Ames Research Center, كاليفورنيا, الولايات المتحدة |
| 1976 | Cray-1 | 250 MFLOPS | Los Alamos National Laboratory, نيومكسيكو, USA (80+ sold worldwide) |
| 1981 | CDC Cyber 205 | 400 MFLOPS | (numerous sites worldwide) |
| 1983 | Cray X-MP/4 | 941 MFLOPS | Los Alamos National Laboratory; Lawrence Livermore National Laboratory; Battelle; Boeing |
| 1984 | M-13 | 2.4 GFLOPS | Scientific Research Institute of Computer Complexes, موسكو, الاتحاد السوڤياتي |
| 1985 | Cray-2/8 | 3.9 GFLOPS | Lawrence Livermore National Laboratory, كاليفورنيا, الولايات المتحدة |
| 1989 | ETA10-G/8 | 10.3 GFLOPS | Florida State University, فلوريدا, الولايات المتحدة |
| 1990 | NEC SX-3/44R | 23.2 GFLOPS | NEC Fuchu Plant, Fuchu, Japan |
| 1993 | Thinking Machines CM-5/1024 | 65.5 GFLOPS | Los Alamos National Laboratory; National Security Agency |
| Fujitsu Numerical Wind Tunnel | 124.50 GFLOPS | National Aerospace Laboratory, طوكيو, اليابان | |
| Intel Paragon XP/S 140 | 143.40 GFLOPS | Sandia National Laboratories, نيومكسيكو, الولايات المتحدة | |
| 1994 | Fujitsu Numerical Wind Tunnel | 170.40 GFLOPS | National Aerospace Laboratory, طوكيو, اليابان |
| 1996 | Hitachi SR2201/1024 | 220.4 GFLOPS | جامعة طوكيو, اليابان |
| Hitachi/Tsukuba CP-PACS/2048 | 368.2 GFLOPS | Center for Computational Physics, جامعة تسوكوبا, تسوكوبا, اليابان | |
| 1997 | Intel ASCI Red/9152 | 1.338 TFLOPS | Sandia National Laboratories, نيومكسيكو, الولايات المتحدة |
| 1999 | Intel ASCI Red/9632 | 2.3796 TFLOPS | |
| 2000 | IBM ASCI White | 7.226 TFLOPS | Lawrence Livermore National Laboratory, كاليفورنيا, الولايات المتحدة |
| 2002 | NEC Earth Simulator | 35.86 TFLOPS | Earth Simulator Center, يوكوهاما, اليابان |
| 2004 | IBM Blue Gene/L | 70.72 TFLOPS | DoE/IBM Rochester, منيسوتا, USA |
| 2005 | 136.8 TFLOPS |
DoE/U.S. National Nuclear Security Administration, Lawrence Livermore National Laboratory, كاليفورنيا, USA |
|
| 280.6 TFLOPS | |||
| 2007 | 478.2 TFLOPS | ||
| 2008 | IBM Roadrunner | 1.026 PFLOPS | DoE-Los Alamos National Laboratory, نيومكسيكو, USA |
انظر أيضاً
- مفاهيم عامة, تاريخ
- Beowulf cluster
- الحوسبة الموزعة Distributed computing
- Flash mob computer
- الحوسبة الشبكية Grid computing
- الحوسبة عالية الأداء High-performance computing (HPC)
- تاريخ أجهزة الحوسبة
- MOSIX
- حوسبة متوازية
- Metacomputing
- حاسوب كمومي
- طبقات أخرى من الحاسوب
- Minisupercomputer
- Mainframe computer
- Superminicomputer
- Minicomputer
- Microcomputer
- شركات حاسبات فائقة ما زالت تعمل
These companies make supercomputer hardware and/or software, either as their sole activity, or as one of several activities.
- Advanced Micro Devices, Inc.
- كراي
- فوجيتسو
- Groupe Bull
- HP
- IBM
- Microsoft
- nCUBE
- NEC Corporation
- NVIDIA Corporation
- Quadrics
- صن ميكروسيستمز
- SGI
- Supercomputing Systems, AG, Zurich, CH
- شركات حاسبات فائقة اختفت
These companies have either folded, or no longer operate in the supercomputer market.
- Control Data Corporation (CDC)
- Convex Computer
- Kendall Square Research
- MasPar Computer Corporation
- Meiko Scientific
- Sequent Computer Systems
- Supercomputer Systems, Inc., Eau Claire, Wisconsin, S. Chen
- Supercomputer Systems, Inc., San Diego, California
- الماكينات المفكرة
هامش
-
^ Eames, Charles (1973). A Computer Perspective. Cambridge, Mass: Harvard University Press. p. 95. Unknown parameter
|coauthors=ignored (|author=suggested) (help). Page 95 identifies the article as "Super Computing Machines Shown". New York World. March 1, 1920.. However the article shown on page 95 references the Statistical Bureau in Hamilton Hall and an article at the Columbia Computing History web site states that such did not exist until 1929. See The Columbia Difference Tabulator - 1931 - ^ "June 2008". cnet.com. Retrieved 2008-06-09.
- ^ New York Times, June 9, 2008
وصلات خارجية
مصادر بيانات
- [http://www.nytimes.com/2008/06/09/technology/09petaflops.html?ex=1213675200&en=487c5593296d8bab&ei=5070&emc=eta1 New York Times, June 9, 2008
 |
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع [[commons: Category:Supercomputers
| Supercomputers ]]. |
- TOP500 Supercomputer list
- Green500 Supercomputer list by efficiency
- LinuxHPC.org Linux High Performance Computing and Clustering Portal
- WinHPC.org Windows High Performance Computing and Clustering Portal
- Cluster Resources
- Cluster Builder
- CDAC
- Microsoft Windows Compute Cluster Server (CCS)
- Infiscale Cluster Portal - Free GPL HPC Resources
- Supercomputing Online Homepage for the World's High-Performance Computing, Networking & Storage Professionals
- Degree Project about best alternatives to implement HPC Cluster
مراكز وهيئات الحساب الفائق
الهيئات
- DEISA Distributed European Infrastructure for Supercomputing Applications, a facility integrating eleven European supercomputing centers.
- EPCC Edinburgh Parallel Computing Centre. Based in the University of Edinburgh.
- NAREGI Japanese NAtional REsearch Grid Initiative involving several supercomputer centers
- Research Computing Services (web site) at the University of Manchester.
- TeraGrid, a national facility integrating nine US supercomputing centers
Centers
- ARSC Arctic Region Supercomputing Center at University of Alaska Fairbanks
- BSC Barcelona Supercomputing Center - Spanish national supercomputing facility and R&D center
- CESCA Supercomputing Centre of Catalonia - Centre de Supercomputacio de Catalunya
- CESGA Galicia Supercomputing Center - Centro de Supercomputación de Galicia
- CINECA CINECA Interuniversity Consortium, Italy
- CSAR UK national supercomputer service operated by Manchester Computing
- GSIC Global Scientific Information and Computing Center at the Tokyo Institute of Technology
- HPCx UK national supercomputer service operated by EPCC and Daresbury Lab
- IRB
- Minnesota Supercomputer Institute (Formerly Minnesota Supercomputer Center) operated by University of Minnesota
- NASA Advanced Supercomputing facility
- National Center for Atmospheric Research (NCAR)
- National Center for Supercomputing Applications (NCSA)
- National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC)
- Ohio Supercomputer Center (OSC)
- Pittsburgh Supercomputing Center operated by University of Pittsburgh and جامعة كارنگي ملون.
- San Diego Supercomputer Center (SDSC)
- SARA (Stichting Academisch Rekencentrum Amsterdam), Amsterdam, The Netherlands
- System X at Virginia Tech
- Texas Advanced Computing Center (TACC)
- WestGrid
- TCHPC Trinity Centre for High Performance Computing. Based in the University of Dublin.
- DCSC Danish Centre for Scientific Computing. Based at the University of Copenhagen.
- PSNC (Poznan Supercomputing and Networking Center), Poznan, Poland
- NSC National Supercomputer Centre in Sweden at Linköping University, Sweden
ماكينات معينة, عامة الغرض
- Linux NetworX press release: Linux NetworX to build "largest" Linux supercomputer
- ASCI White press release
- Article about Japanese "Earth Simulator" computer
- "Earth Simulator" website (in English)
- NEC high-performance computing information
- Superconducting Supercomputer
- Blue Waters Petascale Computing System
ماكينات معينة, خاصة الغرض
- Papers on the GRAPE special-purpose computer
- More special-purpose supercomputer information
- Information about the APEmille special-purpose computer
- Information about the apeNEXT special-purpose computer
- Information about the QCDOC project, machines
