ابرکامپیوتر چیست و برای چه کارهایی استفاده میشود؟
تکنولوژی با سرعت باور نکردنی در حال پیشرفت است. حدود ۵۰ سال قبل، انسان با استفاده از تکنولوژی‌هایی که حالا توان آن‌ها خنده‌دار به نظر می‌رسد، قدم بر ماه گذاشت. در واقع توان سخت‌افزاری گوشی موجود در جیب شما، هزاران برابر کامپیوترهای استفاده شده برای ماموریت آپولو ۱۱ در سال ۱۹۶۹ است. به دلیل سرعت زیاد تغییرات، حالا ما از ابرکامپیوترها برای درک بهتر جهان و دیگر کارهای این‌چنینی استفاده می‌کنیم. اما در کل یک ابرکامپیوتر چیست و دقیقا برای چه کارهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ در ادامه به این موضوع می‌پردازیم.
ابرکامپیوتر چیست؟
یک ابرکامپیوتر در واقع همان کارهای کامپیوتر معمولی را ولی در ابعاد و مقیاس بسیار بزرگ‌تر انجام می‌دهد. درون یک ابرکامپیوتر ممکن است هزاران پردازنده قرار گرفته باشد که در نتیجه می‌تواند میلیون‌ها برابر سریع‌تر از یک کامپیوتر معمولی عمل کند. برای مقایسه‌ی عملکرد ابرکامپیوترهای قدیمی از واحد IPS یا «دستورالعمل در ثانیه» استفاده می‌شد اما برای ابرکامپیوترهای جدید از واحد فلاپس یا «عملیات ممیز شناور در ثانیه» استفاده میشود.
در حال حاضر قدرتمندترین ابرکامپیوتر جهان با نام Frontier در آمریکا قرار دارد. این ابرکامپیوتر در مجموع از ۸,۷۳۰,۱۱۲ هسته‌ی پردازشی بهره می‌برد و توان پردازشی آن به ۱.۱ اگزافلاپس می‌رسد. برای ساخت این ابرکامپیوتر، ۶۰۰ میلیون دلار هزینه شده است. در رتبه‌ی دوم هم ابرکامپیوتر ژاپنی Fugaku دیده میشود که توسط شرکت فوجیتسو ساخته شده و توان آن ۴۴۲ پتافلاپس است.
از ابرکامپیوتر برای چه کارهایی استفاده میشود؟
اما چرا شرکت‌ها و حتی برخی دولت‌ها چنین ابرکامپیوترهایی را توسعه می‌دهند؟ این سیستم‌های پردازشی قدرتمند در چه حوزه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند؟ ابرکامپیوترها در هزاران حوزه‌ی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و در ادامه به فقط چند مورد از آن‌ها می‌پردازیم.
پیش‌بینی وضعیت آب‌و‌هوا
یکی از ساده‌ترین و مرسوم‌ترین کاربرد‌های ابرکامپیوترها، در زمینه‌ی پیش‌بینی وضعیت آب‌و‌هوا است. ابرکامپیوترها با بررسی حجم بیشتری از اطلاعات، می‌توانند دقت این پیش‌بینی را افزایش دهند. به عنوان مثال مایکروسافت با سرمایه‌گذاری ۱ میلیارد پوندی از طرف دولت بریتانیا، در حال ساخت یک ابرکامپیوتر تخصصی برای پیش‌بینی وضعیت آب‌و‌هوا است.
اجرای شبیه‌سازی‌های مختلف
اجرای شبیه‌سازی یک راه عالی برای پیش‌بینی نتیجه‌ی یک فعالیت بدون انجام دادن آن است. مثلا برای طراحی هواپیماهای بهتر، پرواز در شرایط محیطی مختلف شبیه‌سازی میشود. همچنین می‌توانیم به انجام شبیه‌سازی‌های مربوط به بمب اتم و دیگر موارد نظامی اشاره کنیم.
پژوهش‌های علمی
دانشمندان معمولا با حجم عظیمی از داده‌ها کار می‌کنند و ابرکامپیوترها سرعت فرایند پردازش این داده‌ها را افزایش می‌دهند. به عنوان مثال در سال ۲۰۲۰ در اوج بحران کرونا، پژوهشگران برای محاسبات مربوط به اپیدمیولوژی، بیوانفورماتیک و مدل‌سازی مولکولی از ابرکامپیوتر Summit که متعلق به شرکت IBM است، استفاده کردند و با این کار سریع‌تر به نتایج موردنظر دست یافتند. دانشمندان ناسا هم برای محاسبات پیشرفته‌ی مربوط به سیاه‌چاله‌ها، حرکت فضاپیماها و دیگر موارد این‌چنینی از ابرکامپیوترها بهره می‌برند.
یک ابرکامپیوتر در جیب شما
احتمالا با قانون مشهور مور آشنا هستید. بر اساس این قانون، سرعت کامپیوترها هر دو سال یک بار دو برابر میشود. به لطف همین رشد تصاعدی، بسیاری از کارهایی که انجام دادنشان قبلا غیرممکن بود، حالا به راحتی از پس انجام آن‌ها برمی‌آییم. فقط ده سال قبل، مفاهیمی مانند واقعیت مجازی، بازی‌های مبتنی بر فضای ابری، متاورس و بسیاری دیگر به تصورات تعداد اندکی از متخصصان محدود بود.
اما حالا حتی گوشی موجود در جیب شما هم از نظر پردازشی یک غول همه‌فن‌حریف محسوب میشود و در نتیجه شرکت‌ها به دنبال این هست که از این قدرت فزاینده نهایت استفاده را ببرند.