كيف تعرف إذا كان الشخص لديه عدة حسابات على الفيس بوك هل هذا ممكن؟

 تلعب أجهزة الكمبيوتر العملاقة دورًا حيويًا في تطوير العلوم والتكنولوجيا والابتكار عبر مجموعة واسعة من التطبيقات في العلوم والأوساط الأكاديمية والجيش والصناعة. وظهور الذكاء الاصطناعي يجعل الطلب عليه - من الدول والشركات - أعلى. دعونا نتعمق في الأسرع في العالم في عام 2023.

تعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة ذروة تكنولوجيا الحوسبة، فهي قادرة على معالجة كميات هائلة من البيانات وإجراء حسابات معقدة بسرعات عالية. تُستخدم هذه الآلات عالية الأداء لمجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من البحث العلمي وحتى محاكاة الأمن القومي، ونمذجة المناخ ، والتصميم الصناعي ، والذكاء الاصطناعي .

يؤدي الطلب المتزايد على كميات هائلة من قوة الحوسبة السحابية إلى جلب تقنيات الحوسبة الفائقة إلى مراكز البيانات واسعة النطاق . ومن المرجح أن يؤدي التبني السريع للذكاء الاصطناعي إلى بناء المزيد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة في جميع أنحاء العالم.

على سبيل المثال، أعلنت حكومة المملكة المتحدة للتو عن خطط لاستثمار 900 مليون جنيه إسترليني في جهاز كمبيوتر فائق السرعة جديد سيكون واحدًا من أقوى أجهزة الكمبيوتر في أوروبا لدفع البحث والابتكار في المملكة المتحدة نحو الاستخدام المحتمل والآمن لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي.

ستضم المجموعة الآلاف من وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لتدريب نماذج اللغات الكبيرة (LLMs) التي تقود أبحاث الذكاء الاصطناعي وتطويره اليوم.

وفي الوقت نفسه، يقوم المركز الدولي للأنظمة العصبية (ICNS) في جامعة ويسترن سيدني ببناء ما يقول إنه سيكون أول حاسوب عملاق في العالم قادر على محاكاة الشبكات على مستوى الدماغ البشري .

سيستخدم حاسوب DeepSouth العملاق نظامًا عصبيًا يحاكي العمليات البيولوجية ويحاكي شبكات كبيرة من الخلايا العصبية المتصاعدة بمعدل 228 تريليون عملية متشابكة في الثانية، وهو ما يقترب من المعدل المقدر للعمليات في الدماغ البشري.

وسيتم تصميم المنصة لتسهيل التقدم في الأجهزة الذكية، مثل الهواتف المحمولة وأجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) للتصنيع والزراعة، وإنشاء تطبيقات ذكاء اصطناعي أقل استهلاكًا للطاقة وأكثر ذكاءً.

مع قيام المزيد من البلدان ببناء أجهزة كمبيوتر عملاقة واسعة النطاق تتمتع بالقدرة على دعم تطوير الذكاء الاصطناعي، فإن ذلك يثير السؤال، أين توجد أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم، وكم عددها؟

تعريف أجهزة الكمبيوتر العملاقة

قبل الخوض في الأرقام، من المهم أن نفهم ما الذي يميز الكمبيوتر العملاق عن الكمبيوتر عالي الأداء.

تتميز أجهزة الكمبيوتر العملاقة عادةً بقدرتها على المعالجة الاستثنائية. يتم قياس سرعتها بعمليات الفاصلة العائمة في الثانية (التخبط)، والتي تشير إلى عدد العمليات الحسابية التي يمكنها إجراؤها. على الرغم من عدم وجود عتبة صارمة تفصل بين الكمبيوتر العملاق ونظام الحوسبة العادية عالية الأداء (HPC)، فإن أجهزة الكمبيوتر العملاقة قادرة بشكل عام على الأداء بسرعات تقاس بـ teraFLOPs (تريليونات) وبيتاFLOPs (كوادريليونات).

تُستخدم أجهزة الكمبيوتر العملاقة لمجموعة واسعة من التطبيقات من قبل الحكومات والمؤسسات البحثية والشركات الصناعية. وهي تتراوح في الحجم من الأجهزة الكبيرة جدًا إلى الأجهزة الصغيرة الحجم. يوجد اليوم عدد كبير جدًا من أجهزة الكمبيوتر العملاقة، مما يجعل من الصعب تحديد العدد الدقيق. بالإضافة إلى ذلك، فإن بعض الأنظمة غير معروفة علنًا لأسباب تتعلق بالأمن القومي أو لأسباب جيوسياسية أو تنافسية.

ومع ذلك، فإن مشروع TOP500 يصنف أقوى 500 حاسوب عملاق في العالم مرتين سنويًا بناءً على أدائها وفقًا لمعيار Linpack، الذي يقيس السرعة التي يمكن للكمبيوتر أن يحل بها نظام المعادلات الخطية. وهذا يوفر طريقة موحدة لمقارنة قدرات الكمبيوتر العملاق.

أين توجد أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم؟

أسرع 500 حاسوب خارق منتشرون في 35 دولة، منها 29 دولة لديها أكثر من نظام. من نوفمبر 2017 حتى نوفمبر 2022، كان لدى الصين أكبر عدد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة.

ولكن اعتبارًا من يونيو 2023، استعادت الولايات المتحدة المركز الأول في قائمة Top500، وزاد العدد منذ ذلك الحين من 150 جهاز كمبيوتر فائق السرعة إلى 161 في نوفمبر. وتمتلك الصين 104 أجهزة كمبيوتر عملاقة، تليها ألمانيا التي تمتلك 36 جهاز كمبيوتر فائق السرعة. واحتلت اليابان وفرنسا المراكز الخمسة الأولى، بينما أكملت المملكة المتحدة وكندا وإيطاليا وكوريا الجنوبية وهولندا وكندا المراكز العشرة الأولى.

تعد الولايات المتحدة أيضًا رائدة من حيث الأداء، والذي يتم قياسه بأقصى أداء Linpack تم تحقيقه (Rmax) عند 3,725,851 تيرا فلوبس (TFLOPS). وهذا يفوق بكثير 407,239 TFLOPS في الصين.

يعد نظام Frontier الموجود في مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) في تينيسي بالولايات المتحدة هو آلة الإكساسكيل الوحيدة التي تم الإبلاغ عنها باستخدام Linpack عالي الأداء (HPL) يتجاوز واحد إكسافلوب في الثانية (1 EFLOP/s).

يعتمد النظام على بنية HPE Cray EX235a وهو مزود بمعالجات AMD EPYC 64C بسرعة 2 جيجا هرتز وإجمالي 8,699,904 نواة. قامت Frontier بزيادة HPL من 1.02 EFLOP/s في نوفمبر 2022 إلى 1.194 EFLOP/s في يونيو، بزيادة قدرها 17٪. كان يُنظر إلى الإكساسكيل على أنه مجرد هدف طموح قبل بضع سنوات فقط، مما يشير إلى الوتيرة السريعة لتطور التكنولوجيا.

كان أسرع كمبيوتر عملاق سابقًا هو نظام 442 PFLOP/s Fugaku في مركز Riken للعلوم الحسابية (R-CCS) في كوبي، اليابان، في الفترة من يونيو 2020 حتى يونيو 2022. يتم تشغيل Fugaku بواسطة نظام A64FX المكون من 48 نواة من Fujitsu على شريحة (SoC). )، مما يجعله أول نظام يتم تشغيله بواسطة معالجات ARM.

وفي المركز الثاني، جاء نظام Aurora الجديد في منشأة Argonne Leadership Computing Facility في إلينوي بالولايات المتحدة، والذي تبلغ طاقته 585.34 PFLOP/s.

ومن الجدير بالذكر أن أرقام Aurora تعكس فقط نصف النظام النهائي المخطط له حيث أنه لا يزال في طور التشغيل. بمجرد تشغيلها بالكامل، ستتجاوز الحدود مع ذروة أداء تبلغ 2 EFLOP/s.

اقرا ايضا:سد الفجوة بين الذكاء الاصطناعي والذكاء البشري من هنا

تم تصميم Aurora بواسطة Intel استنادًا إلى HPE Cray EX – Intel Exascale Compute Blade، الذي يستخدم معالجات Intel Xeon CPU Max Series ومسرعات Intel Data Center GPU Max Series، والتي تتواصل من خلال شبكة الاتصال البيني لشبكة HPE Slingshot-11.

نظام جديد آخر يسمى Eagle، تم تثبيته في Microsoft Azure Cloud في الولايات المتحدة بأداء يصل إلى 561.2 PFLOP/s، احتل المركز الثالث. هذا هو أعلى تصنيف وصل إليه النظام السحابي على الإطلاق في قائمة TOP500، وذلك بعد عامين فقط من دخول أول نظام سحابي إلى القائمة في المركز العاشر.

احتل الكمبيوتر العملاق Summit في ORNL المركز الأول من يونيو 2018 حتى نوفمبر 2019 بأداء 122.3 PFLOP/s وهو الآن في المركز السابع بأداء مطور قدره 148.60 PFLOP/s. كان الحاسوب العملاق Sunway TaihuLight الموجود في المركز الوطني للحوسبة الفائقة في مدينة Wuxi بالصين هو الأسرع من يونيو 2016 حتى نوفمبر 2017 ويحتل الآن المركز الحادي عشر بسرعة 93.01 PFLOP/s.

وقد تأثر تطوير أجهزة الكمبيوتر العملاقة في الصين بالعقوبات الأمريكية المفروضة على وصولها إلى معدات أشباه الموصلات وغيرها من التقنيات المتقدمة التي يمكن أن يكون لها تطبيقات عسكرية أو استخباراتية.

ومع ذلك، هناك تقارير تفيد بأن الصين لديها أجهزة كمبيوتر عملاقة أخرى متقدمة لا يمكن قياسها ولكنها واضحة من خلال النتائج العلمية المنشورة في الأوراق البحثية.

متطلبات الطاقة تدفع عجلة كفاءة الطاقة

تواجه أجهزة الكمبيوتر العملاقة والحوسبة عالية الأداء تكاليف طاقة مرتفعة، خاصة مع ارتفاع الطلب على موارد الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي وتحليلات البيانات عالية الأداء (HPDA). تستهلك وحدات المعالجة المركزية (CPUs) ووحدات معالجة الرسومات الجديدة طاقة أكبر من النماذج القديمة. إن المخاوف بشأن انبعاثات الكربون (CO2) واللوائح الحكومية تزيد من التحركات نحو كفاءة الطاقة والاستدامة.

تم نشر قائمة Green500 جنبًا إلى جنب مع قائمة Top500، وهي تصنف أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم حسب كفاءتها في استخدام الطاقة. ويوجد أكثر أجهزة الكمبيوتر العملاقة كفاءة في الولايات المتحدة، تليها الأنظمة في فرنسا وأستراليا والسويد. وتساهم أجهزة الكمبيوتر العملاقة في إسبانيا وفنلندا وألمانيا وكوريا الجنوبية في المراكز العشرة الأولى.

يُظهر أداء HPL للأنظمة العليا أن قدرة الطاقة الهائلة لا يجب أن تأتي على حساب الاستخدام الفعال للطاقة. على سبيل المثال، يعد الكمبيوتر العملاق LUMI في فنلندا أسرع كمبيوتر عملاق في أوروبا وخامس أسرع كمبيوتر على مستوى العالم، حيث يبلغ Rmax 379.70 PFLOP/s.

يعد النظام، الذي تم تشغيله بكامل طاقته منذ ديسمبر 2022، سابع أكثر الأنظمة كفاءة في قائمة Green500، بكفاءة تبلغ 53.428 GFLOPs لكل واط.

يتم تشغيل LUMI بالكامل بالطاقة الكهرومائية الخالية من ثاني أكسيد الكربون وتستخدم أنظمة تبريد المياه الطبيعية لتبريد معالجاتها. بالإضافة إلى ذلك، يتم إعادة استخدام جميع الحرارة المهدرة التي تنتجها لتوفير التدفئة المحلية في مدينتها كاجاني.

يعد الكمبيوتر العملاق ليوناردو في إيطاليا هو سادس أسرع كمبيوتر في العالم والثامن عشر من حيث كفاءة استخدام الطاقة. يتم تبريد جميع أجهزة الكمبيوتر العملاقة الستة في المشروع الأوروبي للحوسبة عالية الأداء (EuroHPC) (JU) بالمياه لتحسين كفاءتها في استخدام الطاقة وتهدف إلى العمل بطريقة مستدامة قدر الإمكان.

وفي الوقت نفسه، يحتل الكمبيوتر العملاق Frontier في الولايات المتحدة المرتبة الثامنة من حيث كفاءة استخدام الطاقة بمعدل 52.59 GFLOPs/واط على الرغم من درجة HPL البالغة 1.194 EFLOPs/s.

الخاتمه

تلعب أجهزة الكمبيوتر العملاقة دورًا حيويًا في تطوير العلوم والتكنولوجيا والابتكار عبر مختلف التطبيقات في العلوم والأوساط الأكاديمية والجيش والصناعة. يعد عدد أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم رقمًا ديناميكيًا يتغير مع تقدم التكنولوجيا وإدخال الآلات الجديدة.

مع استمرار تطور التكنولوجيا مع تزايد الطلب على سعة الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي، من المتوقع أن ينمو عدد أجهزة الكمبيوتر العملاقة، مما يزيد من توسيع حدود ما هو ممكن في العلوم والهندسة الحاسوبية.

تعديل المقال