آبجی
24th November 2009, 07:13 PM
http://www.jamejamonline.ir/Media/images/1388/09/01/100923336204.jpg
ابررايانه‌ها قدرت پردازش فوق‌العاده بالايي دارند و همواره کالاهايي راهبردي و بسيار مهم محسوب مي‌شوند. ابررايانه‌ها که عموما با تکنولوژي کلاستر ساخته مي‌شوند، کاربردهاي وسيعي در دانشگاه، صنعت، تجارت و
سايت top500.org ابررايانه‌هاي جهان را رتبه‌بندي مي‌کند و اين‌کار را توسط لينپک3، که استانداردي براي سنجش ابررايانه‌هاست، انجام مي‌دهد.
با اين سنجش، عددي به هر ابررايانه نسبت داده مي‌شود که معرف تعداد عمليات مميزشناوري4 که ابررايانه در هر ثانيه قادر به انجام آن است و واحد آن GFlops است. اين سايت داراي فهرستي است که 500 ابررايانه برتر جهان را معرفي مي‌کند و 2بار در سال فهرست را به‌روز مي‌کند که يک‌بار در ماه ژوئن بار ديگر در ماه نوامبر هر سال است.
در اين نوشتار قصد داريم به معرفي 5 ابررايانه برتر جهان در فهرست top500، بپردازيم و در پايان مطالبي درباره صنعت ابررايانه در ايران بيان مي‌کنيم.
5- بلوجين.ال4
همان‌طور که مي‌شود از اسم آن حدس زد، بلوجين.ال5 محصول آي‌بي‌ام است. اين ابررايانه 212992هسته از پردازنده PowerCell 440 و 73828 گيگابايت حافظه اصلي دارد و سيستم‌عامل SLES9 روي آن نصب است.
بلوجين در آزمايشگاه ملي لورانس ليورمور واقع در ايالات متحده قرار دارد و در ابتدا تنها براي شبيه‌سازي‌هاي علمي برنامه ASC محصول اداره ملي امنيت هسته‌اي (NNSA6) با جزئيات بسيار بالا به‌کار گرفته مي‌شد. برنامه ASC براي تضمين امنيت، حفاظت و قابل‌اعتماد بودن فعاليت‌هاي هسته‌اي، بدون امتحان عملي ساخته شده‌است و محاسبات پيچيده سلاح‌هاي هسته‌اي را انجام مي‌دهد. بعدها با 2برابر کردن حافظه بلوجين، آزمايشگاه توانست برنامه‌هاي بيشتري را اجرا کند و از تک‌منظوره بودن خارج شود. از جمله اين برنامه‌ها مي‌توان به محاسبات علمي مواد (که مواد را در دما و فشار بالا تحليل مي‌کند) و مدل‌سازي سيستم‌هاي مجتمع اشاره کرد.
بلوجين که در 5 رک، 40960 گره دارد، در سال 2007 توليد شد و توانست در صدر جدول برترين ابررايانه‌هاي جهان قرار گيرد. ولي رفته‌رفته تسليم رقيبان شد و در حال حاضر با قدرت 478200 گيگافلاپس (معادل 478 ترافلاپس) در رده پنجم قرار دارد.
4- پلياديز
در افسانه‌هاي يوناني، هفتمين دختر اطلس، پلياديز7 نام داشت و اين 7دختر تبديل به ستاره شدند و اين نام‌گذاري ارتباط مستقيم با مرکزي دارد که اين ابررايانه آنجا به‌کار گرفته شده‌است. پلياديز محصول شرکت SGI است و به مرکز تحقيقات آمس متعلق به ناسا فروخته شده است. اين ابررايانه متشکل از 51200 پردازنده اينتل زئون 4هسته‌اي و 51200گيگابايت حافظه اصلي است و سيستم‌عامل SLES10 روي آن نصب است. پلاديز سال 2008 ساخته شد و با قدرت 487005 گيگافلاپس معادل 487 ترافلاپس در رده چهارم قرار دارد.
3- جوجين
اين ابررايانه نسل بعدي بلوجين.ال است که بلوجين.پي8 ناميده مي‌شود و در مرکز FZJ واقع در آلمان به‌کار گرفته شده‌است. اين سيستم که در سال 2009 توسط IBM ساخته شد، 294912 پردازنده PowerCell 450 دارد. FJZ با حدود 4400 کارمند يکي از بزرگ‌ترين مراکز تحقيقاتي اروپاست و در زمينه‌هاي سلامت، انرژي، محيط و تکنولوژي تحقيق مي‌کند. بخش سلامت در رابطه با بيماري‌هاي مغزي ناشي از افزايش سن، بخش انرژي در رابطه با يافتن انرژي‌هاي حافظ محيط زيست، بخش محيط در رابطه با اثر تکنولوژي بر محيط و آب‌و‌هوا و بخش تکنولوژي در زمينه‌هاي مختلفي از جمله نيمه‌هادي تحقيق مي‌کند و جوجين براي شبيه‌سازي در تمامي عرصه‌هاي فوق استفاده مي‌شود. جوجين با قدرت 825500گيگافلاپس (825 ترافلاپس)، با اختلاف زيادي نسبت به پلياديز در رده سوم جدول قرار دارد.
2- جگوار
جگوار9 محصول کمپاني Cray است و در آزمايشگاه ملي اوکريج نصب شده‌است. جگوار که سال 2008 ساخته شد، 150152پردازنده AMD اپترون 4هسته‌اي دارد و سيستم‌عامل CNL روي آن نصب است. آزمايشگاه ملي اکريج چندمنظوره است و براي وزارت انرژي امريکا نيز فعاليت مي‌کند. اين آزمايشگاه براي افزايش توليد انرژي پاک، بازيافت و حفاظت محيط زيست تلاش مي‌کند و در امنيت ملي نيز مشارکت دارد. همچنين کارهاي ديگري از جمله توليد ايزوتوپ، براي وزارت انرژي نيز انجام مي‌دهد. جگوار با قدرت پردازش 1059000گيگافلاپس (معادل 1059 ترافلاپس يا يك پتافلاپس) در رده دوم جدول قرار دارد.
1- رود رانر
و بالاخره نوبت به صدرنشين اين جدول مي‌رسد: رودرانر10 که با قدرت 1105000 گيگافلاپس (معادل 1.1 پتافلاپس) همگان را به تحسين خود برانگيخت. رودرانر با 129600 پردازنده PowerXCell 8i توانسته به اين نمره بالا برسد. پردازنده 8i از نسل Cell (پردازنده پلي‌استيشن3) است و همچون ديگر پردازنده‌هاي اين نسل، 8هسته پردازشي (SPE) و يك هسته مديريتي (PPE) دارد و چون PPE، 2نخ سخت‌افزاري را اجرا مي‌کند، اين پردازنده مي‌تواند 9 نخ را همزمان اجرا کند. اين ابررايانه براي مرکز تحقيقاتي دولتي LANL طراحي شده و در ايالت نيومکسيکوي آمريکا نصب شده‌است. رودرانر مشابه بسياري از کلاسترهاي ديگر داراي سيستم‌عامل لينوکس است.
ابررايانه ايراني
اهميت سيستم‌هاي کلاستر در کشورهاي صنعتي به‌گونه‌اي است که فروش آن‌ها به کشورهاي ديگر با محدوديت‌هاي فراواني همراه است و خودکفايي در اين زمينه و شکست تحريم‌هاي موجود بسيار مهم است.
مرکز تحقيقات پردازش‌هاي فوق سريع11 در دانشگاه صنعتي اميرکبير و با همکاري دانشکده مهندسي برق و دانشکده مهندسي کامپيوتر و فناوري اطلاعات در سال 1382 تاسيس شد. اين مرکز با بهره‌گيري از 2دهه دانش و تجربه در زمينه طراحي و ساخت سيستم‌هاي پردازش موازي، براي پيشبرد اهداف علمي و تحقيقاتي کشور و در نهايت ايجاد و توسعه صنعت ابررايانه در ايران فعاليت مي‌کند. قوي‌ترين سيستمي که توسط مهندسان اين مرکز ساخته شده، براي پيش‌بيني وضعيت هوا در سازمان هواشناسي کشور به‌کار گرفته شده‌است. اين سيستم کلاستري که در سال 1386 توليد شد، داراي 216 هسته پردازشي Opteron، 260 گيگابايت حافظه اصلي و 5800 گيگابايت ظرفيت ذخيره‌سازي است و سيستم‌عامل لينوکس روي آن نصب است. حداکثر توان پردازشي اين سيستم 860گيگافلاپس است. البته اين سيستم قابل توسعه است و بسته به نياز مي‌تواند نيرومندتر نيز باشد، ولي اين قدرت براي هواشناسي کافي بوده است.
ابررايانه‌ها قدرت پردازش فوق‌العاده بالايي دارند و همواره کالاهايي راهبردي و بسيار مهم محسوب مي‌شوند. ابررايانه‌ها که عموما با تکنولوژي کلاستر ساخته مي‌شوند، کاربردهاي وسيعي در دانشگاه، صنعت، تجارت و
سايت top500.org ابررايانه‌هاي جهان را رتبه‌بندي مي‌کند و اين‌کار را توسط لينپک3، که استانداردي براي سنجش ابررايانه‌هاست، انجام مي‌دهد.
با اين سنجش، عددي به هر ابررايانه نسبت داده مي‌شود که معرف تعداد عمليات مميزشناوري4 که ابررايانه در هر ثانيه قادر به انجام آن است و واحد آن GFlops است. اين سايت داراي فهرستي است که 500 ابررايانه برتر جهان را معرفي مي‌کند و 2بار در سال فهرست را به‌روز مي‌کند که يک‌بار در ماه ژوئن بار ديگر در ماه نوامبر هر سال است.
در اين نوشتار قصد داريم به معرفي 5 ابررايانه برتر جهان در فهرست top500، بپردازيم و در پايان مطالبي درباره صنعت ابررايانه در ايران بيان مي‌کنيم.
5- بلوجين.ال4
همان‌طور که مي‌شود از اسم آن حدس زد، بلوجين.ال5 محصول آي‌بي‌ام است. اين ابررايانه 212992هسته از پردازنده PowerCell 440 و 73828 گيگابايت حافظه اصلي دارد و سيستم‌عامل SLES9 روي آن نصب است.
بلوجين در آزمايشگاه ملي لورانس ليورمور واقع در ايالات متحده قرار دارد و در ابتدا تنها براي شبيه‌سازي‌هاي علمي برنامه ASC محصول اداره ملي امنيت هسته‌اي (NNSA6) با جزئيات بسيار بالا به‌کار گرفته مي‌شد. برنامه ASC براي تضمين امنيت، حفاظت و قابل‌اعتماد بودن فعاليت‌هاي هسته‌اي، بدون امتحان عملي ساخته شده‌است و محاسبات پيچيده سلاح‌هاي هسته‌اي را انجام مي‌دهد. بعدها با 2برابر کردن حافظه بلوجين، آزمايشگاه توانست برنامه‌هاي بيشتري را اجرا کند و از تک‌منظوره بودن خارج شود. از جمله اين برنامه‌ها مي‌توان به محاسبات علمي مواد (که مواد را در دما و فشار بالا تحليل مي‌کند) و مدل‌سازي سيستم‌هاي مجتمع اشاره کرد.
بلوجين که در 5 رک، 40960 گره دارد، در سال 2007 توليد شد و توانست در صدر جدول برترين ابررايانه‌هاي جهان قرار گيرد. ولي رفته‌رفته تسليم رقيبان شد و در حال حاضر با قدرت 478200 گيگافلاپس (معادل 478 ترافلاپس) در رده پنجم قرار دارد.
4- پلياديز
در افسانه‌هاي يوناني، هفتمين دختر اطلس، پلياديز7 نام داشت و اين 7دختر تبديل به ستاره شدند و اين نام‌گذاري ارتباط مستقيم با مرکزي دارد که اين ابررايانه آنجا به‌کار گرفته شده‌است. پلياديز محصول شرکت SGI است و به مرکز تحقيقات آمس متعلق به ناسا فروخته شده است. اين ابررايانه متشکل از 51200 پردازنده اينتل زئون 4هسته‌اي و 51200گيگابايت حافظه اصلي است و سيستم‌عامل SLES10 روي آن نصب است. پلاديز سال 2008 ساخته شد و با قدرت 487005 گيگافلاپس معادل 487 ترافلاپس در رده چهارم قرار دارد.
3- جوجين
اين ابررايانه نسل بعدي بلوجين.ال است که بلوجين.پي8 ناميده مي‌شود و در مرکز FZJ واقع در آلمان به‌کار گرفته شده‌است. اين سيستم که در سال 2009 توسط IBM ساخته شد، 294912 پردازنده PowerCell 450 دارد. FJZ با حدود 4400 کارمند يکي از بزرگ‌ترين مراکز تحقيقاتي اروپاست و در زمينه‌هاي سلامت، انرژي، محيط و تکنولوژي تحقيق مي‌کند. بخش سلامت در رابطه با بيماري‌هاي مغزي ناشي از افزايش سن، بخش انرژي در رابطه با يافتن انرژي‌هاي حافظ محيط زيست، بخش محيط در رابطه با اثر تکنولوژي بر محيط و آب‌و‌هوا و بخش تکنولوژي در زمينه‌هاي مختلفي از جمله نيمه‌هادي تحقيق مي‌کند و جوجين براي شبيه‌سازي در تمامي عرصه‌هاي فوق استفاده مي‌شود. جوجين با قدرت 825500گيگافلاپس (825 ترافلاپس)، با اختلاف زيادي نسبت به پلياديز در رده سوم جدول قرار دارد.
2- جگوار
جگوار9 محصول کمپاني Cray است و در آزمايشگاه ملي اوکريج نصب شده‌است. جگوار که سال 2008 ساخته شد، 150152پردازنده AMD اپترون 4هسته‌اي دارد و سيستم‌عامل CNL روي آن نصب است. آزمايشگاه ملي اکريج چندمنظوره است و براي وزارت انرژي امريکا نيز فعاليت مي‌کند. اين آزمايشگاه براي افزايش توليد انرژي پاک، بازيافت و حفاظت محيط زيست تلاش مي‌کند و در امنيت ملي نيز مشارکت دارد. همچنين کارهاي ديگري از جمله توليد ايزوتوپ، براي وزارت انرژي نيز انجام مي‌دهد. جگوار با قدرت پردازش 1059000گيگافلاپس (معادل 1059 ترافلاپس يا يك پتافلاپس) در رده دوم جدول قرار دارد.
1- رود رانر
و بالاخره نوبت به صدرنشين اين جدول مي‌رسد: رودرانر10 که با قدرت 1105000 گيگافلاپس (معادل 1.1 پتافلاپس) همگان را به تحسين خود برانگيخت. رودرانر با 129600 پردازنده PowerXCell 8i توانسته به اين نمره بالا برسد. پردازنده 8i از نسل Cell (پردازنده پلي‌استيشن3) است و همچون ديگر پردازنده‌هاي اين نسل، 8هسته پردازشي (SPE) و يك هسته مديريتي (PPE) دارد و چون PPE، 2نخ سخت‌افزاري را اجرا مي‌کند، اين پردازنده مي‌تواند 9 نخ را همزمان اجرا کند. اين ابررايانه براي مرکز تحقيقاتي دولتي LANL طراحي شده و در ايالت نيومکسيکوي آمريکا نصب شده‌است. رودرانر مشابه بسياري از کلاسترهاي ديگر داراي سيستم‌عامل لينوکس است.
ابررايانه ايراني
اهميت سيستم‌هاي کلاستر در کشورهاي صنعتي به‌گونه‌اي است که فروش آن‌ها به کشورهاي ديگر با محدوديت‌هاي فراواني همراه است و خودکفايي در اين زمينه و شکست تحريم‌هاي موجود بسيار مهم است.
مرکز تحقيقات پردازش‌هاي فوق سريع11 در دانشگاه صنعتي اميرکبير و با همکاري دانشکده مهندسي برق و دانشکده مهندسي کامپيوتر و فناوري اطلاعات در سال 1382 تاسيس شد. اين مرکز با بهره‌گيري از 2دهه دانش و تجربه در زمينه طراحي و ساخت سيستم‌هاي پردازش موازي، براي پيشبرد اهداف علمي و تحقيقاتي کشور و در نهايت ايجاد و توسعه صنعت ابررايانه در ايران فعاليت مي‌کند. قوي‌ترين سيستمي که توسط مهندسان اين مرکز ساخته شده، براي پيش‌بيني وضعيت هوا در سازمان هواشناسي کشور به‌کار گرفته شده‌است. اين سيستم کلاستري که در سال 1386 توليد شد، داراي 216 هسته پردازشي Opteron، 260 گيگابايت حافظه اصلي و 5800 گيگابايت ظرفيت ذخيره‌سازي است و سيستم‌عامل لينوکس روي آن نصب است. حداکثر توان پردازشي اين سيستم 860گيگافلاپس است. البته اين سيستم قابل توسعه است و بسته به نياز مي‌تواند نيرومندتر نيز باشد، ولي اين قدرت براي هواشناسي کافي بوده است.