أقوى 10 أجهزة كمبيوتر عملاقة في العالم
احتفظ كمبيوتر Fugaku العملاق الياباني بمكانته باعتباره نظام الكمبيوتر الأول ، يليه IBM’s Summit و Sierra في الولايات المتحدة.
في الإصدار 56 من TOP500 ، سيطرت اليابان والولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا وإيطاليا وفرنسا على أفضل 100 جهاز كمبيوتر عملاق في العالم. احتفظ كمبيوتر Fugaku العملاق الياباني بمكانته باعتباره نظام الكمبيوتر الأول ، يليه IBM’s Summit و Sierra في الولايات المتحدة.
يتتبع مشروع Top500 أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم ويتم نشره مرتين سنويًا. أصدرت المنظمة غير الربحية نتائجها لشهر نوفمبر 2020 الأسبوع الماضي. هذا العام ، بينما وصل نظامان جديدان إلى المراكز العشرة الأولى ، سجلت القائمة الكاملة أقل عدد من الإدخالات الجديدة منذ بداية المشروع في عام 1993.
نتيجة لذلك ، اقترح ممثلو Top500 أن القائمة الحالية تعكس منحنى نمو أداء مستوي.
أصبحت أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم الآن ليست أسرع فحسب ، بل أصبحت أكثر ذكاءً أيضًا ، وتدعم مجموعة أكبر من أعباء العمل.
ما يقرب من 70٪ (140) من الأنظمة المدرجة في قائمة TOP500 ، بما في ذلك ثمانية من أفضل 10 ، مدعومة بتقنية NVIDIA و “تستخدم الذكاء الاصطناعي بشكل متزايد لمساعدة الباحثين على تحقيق الاكتشافات بشكل أسرع”.
تساعد منصة الحوسبة الفائقة HGX AI الشاملة من NVIDIA على تسريع الحوسبة العلمية وتحليلات البيانات وأعباء عمل الذكاء الاصطناعي.
“يمثل التحول إلى دمج الذكاء الاصطناعي في HPC (الحوسبة عالية الأداء) ، والنظام الأساسي الذي يمتد إلى ما وراء مراكز الحوسبة الفائقة التقليدية ، تغييرًا كبيرًا في مجال ، منذ إطلاق Seymour Cray’s CDC 6600 في عام 1964 ، ركز على تسخير أكبر من أي وقت مضى ، آلات أكثر قوة للمحاكاة والنمذجة الحاسوبية المكثفة ، “قال NVIDIA في منشور بالمدونة.
في أكتوبر من هذا العام ، أعلن الكونسورتيوم الإيطالي المشترك بين الجامعات CINECA عن خططه لبناء أسرع كمبيوتر فائق الذكاء الاصطناعي في العالم. من المتوقع أن يقدم نظام “ليوناردو” الجديد 10 exaflops لأداء FP16 في أحمال عمل الذكاء الاصطناعي. ستضم حوالي 14000 وحدة معالجة رسومات Nvidia A100 وحوالي 3500 وحدة معالجة مركزية Intel Sapphire Rapids.
في حالة الكمبيوتر العملاق ، تتم الإشارة إلى قدرات أدائه باستخدام معدل قياسي يسمى FLOPS أو عمليات النقطة العائمة في الثانية. يشير هذا المعدل إلى عدد الحسابات الحسابية للفاصلة العائمة التي يمكن للنظام إجراؤها في الثانية. بينما يمكن لنظام كمبيوتر 1 بيتافلوبس (PFLOPS) إجراء كوادريليون (10 ^ 15) عملية نقطة عائمة في الثانية ، يمكن لنظام كمبيوتر واحد من نوع exaFLOPS (EFLOPS) إجراء كوينتيليون (10 ^ 18) عملية فاصلة عائمة في الثانية.
وفي الوقت نفسه ، ظلت إنتل هي المزود المفضل للمعالج ، حيث تم تجهيز 90٪ من الأنظمة بشرائح Xeon أو Xeon Phi.
مع وجود 212 نظامًا في القائمة ، مارست الصين هيمنة لا لبس فيها على القائمة ، تليها الولايات المتحدة بـ 113 نظامًا ، واليابان بـ 34 نظامًا. ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالأداء الكلي ، تواصل الولايات المتحدة ريادتها بـ 668.7 بيتافلوب ، مقارنة بالصين. 564.0 بيتافلوب. وفي الوقت نفسه ، يبلغ إجمالي أداء اليابان 593.7 بيتافلوبس.
أجهزة الكمبيوتر العملاقة ، التي لها آثار جانبية مؤسفة تتمثل في استهلاك كميات هائلة من الطاقة ، تم تصنيفها الآن أيضًا في Green500 من خلال كفاءة الطاقة. في قائمة Green500 ، تم العثور على NVIDIA DGX SuperPOD الجديد في الولايات المتحدة ليكون النظام الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. تبعه MN-3 في اليابان ، ووحدة JUWELS Booster Module التي صنعتها أتوس في ألمانيا.
أفضل 10 أجهزة كمبيوتر عملاقة
تشمل التطورات الملحوظة في المراكز العشرة الأولى إضافة نظامين جديدين ومعيار أداء جديد حدده كمبيوتر Fugaku العملاق.
نظرًا لإضافة أجهزة جديدة لتعزيز النظام ، قامت Fugaku بتطوير معيار LINPACK عالي الأداء (HPL) الخاص بها إلى 442 بيتافلوب ، مقارنة بـ 416 بيتافلوبس الذي حققه النظام عند ظهوره لأول مرة في يونيو 2020 – تحسن السرعة بنسبة 6.4٪.
يتم استخدام معيار HPL ، الذي يشير إلى أداء نظام مخصص عند حل نظام كثيف من المعادلات ، لتحديد Top500.
- فوجاكو ، اليابان
تم تركيب Fugaku بواسطة Fujitsu ، في مركز RIKEN للعلوم الحسابية (R-CCS) في كوبي ، اليابان. مع أجهزته الإضافية ، حقق النظام رقمًا قياسيًا عالميًا جديدًا بلغ 442 بيتافلوب نتيجة HPL ، مما يجعله متقدمًا ثلاث مرات على النظام الثاني في القائمة.
صرح مدير شركة RIKEN ، ساتوشي ماتسوكا ، أن التحسين جاء لأنهم “تمكنوا أخيرًا من استخدام الجهاز بالكامل بدلاً من مجرد جزء كبير منه”.
منذ مسابقة يونيو ، تمكن فريقه من ضبط الشفرة للحصول على أقصى أداء. قال ماتسوكا: “لا أعتقد أنه يمكننا التحسن كثيرًا بعد الآن”.
- القمة ، الولايات المتحدة
مقرها في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) في ولاية تينيسي ، تم بناء سوميت من قبل شركة IBM وهو أسرع نظام في الولايات المتحدة .. تم إطلاقه في عام 2018 ، وهو يحتوي على 148.8 بيتافلوبس ويحتوي على 4356 عقدة ، كل منها تحتوي على 22- وحدات المعالجة المركزية Power9 الأساسية وستة وحدات معالجة رسومات NVIDIA Tesla V100.
في الآونة الأخيرة ، فاز فريقان يعملان في القمة
جائزة جوردون بيل المرموقة للإنجاز المتميز في الحوسبة عالية الأداء ، والتي يشار إليها عادةً باسم “جائزة نوبل للحوسبة الفائقة”.
- سييرا ، الولايات المتحدة
نظام في مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) في كاليفورنيا ، سييرا لديه علامة HPL تبلغ 94.6 بيتافلوب. مع كل من العقد البالغ عددها 4320 عقدًا مجهزًا بوحدتي CPU Power9 وأربع وحدات معالجة رسومات NVIDIA Tesla V100 ، فإن لديها بنية مشابهة لتلك الخاصة بساميت.
كما احتلت سييرا المركز الخامس عشر على قائمة Green500 لأكثر أجهزة الكمبيوتر العملاقة كفاءة في استخدام الطاقة في العالم.
- صنواي تايهولايت ، الصين
تم تثبيت Sunway TaihuLight في المركز الوطني للحوسبة الفائقة في الصين في Wuxi ، وقد احتل المركز الأول سابقًا لمدة عامين (2016-2017). ومع ذلك ، فقد تراجعت مرتبتها منذ ذلك الحين. وبينما كانت في المركز الثالث العام الماضي ، فقد تراجعت الآن إلى المركز الرابع.
تم بناؤه من قبل المركز الوطني الصيني للبحوث لهندسة وتكنولوجيا الكمبيوتر الموازية (NRCPC) ، وحقق 93 بيتافلوبس على مقياس HPL. يتم تشغيله حصريًا بواسطة معالجات Sunway SW26010.
- سيلين ، الولايات المتحدة
تم تثبيت Selene داخليًا في NVIDIA Corp ، حيث قفزت إلى المركز الخامس من المركز السابع في تصنيفات يونيو. بعد ترقية حديثة ، حققت Selene 63.4 بيتافلوبس على HPL ، ما يقرب من ضعف درجاتها السابقة البالغة 27.6 بيتافلوب.
كشفت NVIDIA عن Selene ، حاسوبها الفائق الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي ، في يونيو من هذا العام ، بعد إنشائه وتشغيله في أقل من شهر. وتشمل استخداماته الرئيسية تطوير النظام واختباره ، وأعباء عمل الذكاء الاصطناعي الداخلية ، وأعمال تصميم الرقائق.
- Tianhe-2A ، الصين
مع 61.4 بيتافلوب ، صعد Tianhe-2A (المعروف أيضًا باسم MilkyWay-2A) نقطة واحدة إلى المركز السادس. تم تطويره بواسطة الجامعة الوطنية الصينية لتكنولوجيا الدفاع (NUDT) ، وتم تثبيته في المركز الوطني للحواسيب الفائقة في قوانغتشو.
يتم تشغيل Tianhe-2A بواسطة وحدات المعالجة المركزية Intel Xeon ومسرعات NUDT’s Matrix-2000 DSP. سيتم استخدامه للمحاكاة والتحليل وتطبيقات الأمن الحكومية. احتلت المركز الأول من يونيو 2013 إلى نوفمبر 2015.
- JUWELS Booster Module ، ألمانيا
تعتبر وحدة JUWELS Booster Module الحديثة من Atos هي أحدث مشترك في القائمة. تم تركيب آلة BullSequana مؤخرًا في Forschungszentrum Jülich (FZJ) في ألمانيا وهي أقوى نظام في أوروبا ، حيث تصل سرعتها إلى 44.1 بيتافلوبس من HPL.
استنادًا إلى بنية النظام المعياري ، يتم تشغيل JUWELS بواسطة معالجات AMD ووحدات معالجة الرسومات NVIDIA ، على غرار نظام Selene.
- HPC5 ، إيطاليا
تم تركيب نظام HPC5 من Dell PowerEdge بواسطة الشركة الإيطالية Eni S.p.A ويقع داخل Eni’s Green Data Center في إيطاليا. يعد HPC5 أحد أقوى أنظمة الحوسبة وأكثرها استدامة في العالم ، ويستخدم للبحث عن مصادر جديدة للطاقة.
مع أداء يبلغ 35.5 بيتافلوب ، فهو أقوى نظام في القائمة يستخدم للأغراض التجارية في موقع العميل. يستخدم معالجات Intel Xeon Gold ووحدات معالجة الرسومات NVIDIA Tesla V100.
- فرونتيرا ، الولايات المتحدة
تم تثبيت Frontera في مركز الحوسبة المتقدمة بجامعة تكساس في أوستن في سبتمبر من العام ، وهو نظام Dell C6420 المجهز من قبل Intel. باستخدام 448.448 من نوى Intel Platinum Xeon ، يحقق النظام 23.5 بيتافلوب.
تساعد Frontera في البحث في جميع مجالات العلوم بما في ذلك تلك المتعلقة بميكانيكا الكم وتصميم الأدوية والقضاء على الفيروسات الناشئة وفيزياء الثقوب السوداء.
- الدمام 7 ، المملكة العربية السعودية
الدمام 7 هو ثاني إضافة جديدة على رأس القائمة. تستخدم أنظمة HPE Cray CS-Storm المثبتة في أرامكو السعودية في المملكة العربية السعودية وحدات المعالجة المركزية Intel Gold Xeon ووحدات معالجة الرسومات NVIDIA Tesla V100. يحقق 22.4 بيتافلوب وهو ثاني كمبيوتر عملاق تجاري في العشرة الأوائل.