سوپر کامپیوتر، ابر رایانه، سریع ترین و قدرتمندترین کلاس کامپیوتر است و نقش مهمی در زمینه های پیشرفته ای نظیر تحقیقات علمی و نظامی ایفا می کند و نشان دهنده قدرت ملی جامع است و یک سلاح ملی است.
این نجیبان انتحاری دور از زندگی مردم عادی دور هستند، بنابراین ما حتی نمی توانیم خود را درک کنیم، اما حوادث اخیر و برخی اخبار، اعصاب مردم را خسته کرده اند: ایالات متحده به تازگی سوپر کامپیوتر Summit را پس از پنج سال منتشر کرد و در نهایت ترون نخستین سوپر کامپیوتر جهان را از "Shenwei Taihu Light" چین به دست آورد.
چه؟ ما در واقع در چنین بسیار پیچیده در سراسر ایالات متحده پیشرو برای پنج سال؟ شاید چنین آه کوچک وجود دارد زمانی که شرکای این پیام. بله، پاسخ مثبت است. از روی کنجکاوی، من به دنبال این راهنمایی های خبری به پیدا کردن بسیاری از اطلاعات جالب و داستان های جالب در این مناطق نا آشنا، منحصر به فرد نیست تصمیم گرفت به آن را مرتب برای همه به اشتراک بگذارید.
از طریق نقش اجلاس سران، ابتدا به برخی از دانش علمی کوچک دست یابیم. چگونه قدرت محاسباتی شگفت انگیز را محاسبه می کنید؟
اجلاس ابر رایانه غالب تکمیل شده توسط آی بی ام، کل سیستم فوق العاده ایستگاه شامل 4608 گره های محاسباتی، هر گره شامل دو هسته ای IBM Power9 پردازنده 22 (هماهنگ) و 6 NVIDIA تسلا واحد V100 شتاب دهنده پردازش گرافیکی (مسئول محاسبات)، و پیشنهاد تا 20 میلیارد اسکنر سرعت شناور در هر ثانیه افزایش می یابد!
بنابراین، چگونه این 20 میلیارد عملیات نقطه شناور را در ثانیه درک می کنید؟ اگر از لپ تاپ رایج ما به عنوان مرجع استفاده می کنید، ابر رایانه مجمع دارای قدرت محاسباتی معادل 1 میلیون نوت بوک است؛ اگر فرد بتواند 1 محاسبه در ثانیه انجام دهد، باید بیش از 6/3 میلیارد سال زندگی کند تا قابل مقایسه با هر ثانوی اجلاس باشد.
قدرت شگفت انگیز Summit به طور طبیعی یک مرد بزرگ است و هر گره 4608 مانند یخچال است و مجموع وزن آن 340 تن است و در یک اتاق بزرگ تقریبا 900 متر مربع قرار دارد و گفته می شود که کابل های اتصال این گره ها نزدیک هستند. 300 کیلومتر طول
از آنجایی که قدرت شگفت انگیز و طبیعی است، گرما به طور طبیعی بسیار زیاد است، به طوری که همه از حرارت آب سرد استفاده می کنند. اجلاس سران 1 میلیون لیتر خنک کننده در هر دقیقه را می گذراند و مصرف برق به اندازه کافی برای روشنایی برای بیش از 8000 خانه آمریکایی.
از آنجایی که ما می دانیم که قدرت اجرایی فوق العاده کامپیوتری ایالات متحده خوب است، پس چه سطح سوپر محاسبات چینی است؟
02 ردیف فوق العاده محاسباتی جهانی، قدرت چین ضعیف نیست
برای رتبه بندی سوپرکامپیوترهای جهانی، یک فهرست شناخته شده TOP500 در جهان وجود دارد که به طور مشترک توسط کارشناسان فوق العاده محاسبه معتبر خارجی ساخته شده و دارای اعتبار بالا در جهان است.
در فهرست Super TOP500 2018، زیبایی آخرین نسخه نشست و سیرا در رتبه اول و سوم قرار گرفته است، در حالی که Shenwei Taihu Light و Tianhe 2 چین در رتبه دوم قرار دارند و 4 موقعیت.
و اگر به دقت به این لیست نگاه کنید، خواهید دید که رتبه بندی آنها توسط Rmax (پیک اندازه گیری شده) و Rpeak (پیک تئوری) مرتب شده است. برای هر کامپیوتر، عملکرد نظری Rpeak بیشتر است منابع، عملکرد Rmax اندازه گیری حتی برای ابر رایانه ها حتی بیشتر اهمیت دارد. بعد، دامنه وسیعی را به TOP5 محدود می کنیم تا ببینید که سوپرکامپیوتر های برتر جهان از نظر قدرت چه هستند.
رتبه بندی قدرت برتر Super TOP5 در جهان
نقطه قوت در لیست قبلی توسط Shenwei · Taihu Light به مدت چندین سال برگزار شد. ایالات متحده پس از پنج سال سرانجام را آزاد کرد و نخستین وظیفه خود را به دست آورد.
از نقطه نظر داده، مقدار پیک اندازه گیری Summit در حدود 31٪ بالاتر از دریاچه Shenwei · Taihu است. از آنجا که ما از داده های پیک اندازه گیری شده برای مقایسه و در نظر گرفتن تفاوت بین دو زمان ایجاد، تفاوت واقعی بین دو در واقع نیست مانند برخی ادعاهای رسانه ها، تقریبا دو برابر شده است.
قدرت فوق العاده چین هنوز قوی ترین در جهان است
مجموعه بعدی داده ها جالب تر خواهد بود. پیش از این، رسانه ها تمام سوپر کامپيوترهای لیست TOP500 را طبقه بندی کرده بودند و دریافتند که تعداد سوپر کامپيوتر ها از چین 206 است که نسبت 41 درصد است.
تعداد سوپر کامپیوترهای ایالات متحده 124، با نسبت 25 درصد است. دو ابر قدرت در چین و ایالات متحده بیش از 65 درصد از ابر رایانه های جهان را تشکیل می دهند. با وجودی که افراد از سوی ایالات متحده پیشی گرفته اند، مقیاس سوپر کامپیوتر چین هنوز در دنیا است. .
بنابراین سوال این است که چطور چین می تواند یک بار دیگر از اجلاس ایالات متحده برای رسیدن به جایگاه بالای در جهان از عملکرد فوق العاده پیشی بگیرد؟ برخی از شرکای کوچک می گویند که پردازنده های بیشتر بهتر هستند، اما وضعیت واقعی خیلی ساده نیست!
03 نیروهای هسته ای چین که تحت انحصار فنی قرار دارند
ساخت یک مجموعه کامل از سیستم های فوق العاده رایانه ای در جهان ساده نیست به عنوان پردازنده های انباشته. ابتدا باید تراشه های محاسباتی قدرتمند، تکنولوژی پیشرفته محاسبات، پشتیبانی از سیستم عامل و پشتیبانی مالی کافی برای آن را داشته باشید. البته، پشت سر همه اینها، عامل اصلی این است که باید حمایت سیاسی در سطح ملی و همچنین ذخایر استعدادی علمی و فنآوری کافی در سطح پیشرفته وجود داشته باشد. بنابراین، محاسبه فوق العاده تظاهرات قدرت جامع کشور است.
کشور های ابر رایانه آغاز شده نسبتا دیر، اما سریع پیشرفت کرد، و توسعه سریع این تقاضا و حمایت از سیاست های ملی ما یک ارتباط نزدیک است. چین از Tianhe-2 ابر رایانه است شش بار پیروز شده جهان ابر رایانه قهرمان TOP500، چینی در جهان تاسیس ابر رایانه موقعیت مطلق.
با این حال، با توجه به اوایل از Tianhe-2 با استفاده از اینتل برنامه تراشه های Xeon، آن را جذب تعدادی از سوالات و انتقادات چینی ابر رایانه افزایش سریع همچنین باعث می شود که دولت ایالات متحده به تصویب رسید در سال 2015 باعث احساس در صورت "محدود": دولت آمریکا صادرات شرکت محاسبات با کارایی بالا مانند تراشه اینتل به چهار مرکز ابرکامپیوتر چین ممنوع.
داخلی ماتریس-2000 پردازنده های Xeon اینتل شتاب دهنده جایگزین
2015 ایالات متحده آمریکا "محدود" شیوع، چین تصمیم به اتخاذ داخل تراشه به جای. تا ماه سپتامبر سال 2017، ابر مرکز گوانگژو اعلام کرد از Tianhe-2 ابر رایانه ارتقای سیستم قبل از پایان سال، شتاب دهنده اصلی Intel Xeon Phi توسط شتاب دهنده داخلی ماتریکس 2000 جایگزین شد. ابر رایانه تیانه 2A که توسط تراشه داخلی به روز شد، دو برابر قدرت محاسباتی را به دست آورد.
ماتریکس داخلی 2000 عملکرد تایلند 2A را دو برابر می کند
داخلی ماتریس-2000 به نظر می رسد شکستن "محاصره تکنولوژیکی ایالات متحده، کارایی عدد اعشاری ابر رایانه تیانهه 2A به روز رسانی از 54.9PFLOPS قبلی ارتقاء به 94.97PFLOPS، اتصال و I / O جنبه های عملکرد نیز دریافت قابل توجهی بیشتر پیشرفت تکنولوژی
به روز رسانی از به 10Gbps پهنای باند شبکه اصلی به 14Gbps، کاهش تاخیر از 1US 1.57us، ارتقا حافظه از 1.4PB به 3.4PB، ارتقاء ظرفیت ذخیره سازی از 12.4PB به 19PB، دو برابر پهنای باند به 1TB / S، و مصرف برق از 17.8MW کاهش یافته 16.9MW، بهره وری انرژی به طور چشمگیری افزایش یافته است.
کمی مرموز تراشه ماتریس-2000 توسط علم دفاع ملی و تحقیق و توسعه مستقل، انتقال شبکه تولید شده توسط تیانجین بازی یو پی اس طراحی شده است. نگرانی در ابتدا ابر رایانه چینی تحت بان به ایالات متحده آمریکا سوار در زمینه تجاوز خارجی، ابر رایانه چینی با خود را توسعه ماتریس-2000 برای رسیدن به 'جدی ضد کشتن، یک حرکت است که بدون شک پایین خواهد رفت در تاریخ است.
04 تنها راه خروج از شرکت تحقیقاتی کاملا مستقل است
از زمان اجرای برنامه 863 چین، تحقیق و توسعه سیستم های سوپر کامپیوتر بسیار مورد توجه دولت بوده است، اما با توجه به پایه ضعیف، این موضوع به افراد در عرصه بین المللی منجر شده است.
در سال 2015، وزارت بازرگانی ایالات متحده، رویداد تراشه بالا پایان فروش را ممنوع کرد، که مسیر تحقیقات مستقل و توسعه تراشه های بالا در چین را تقویت کرد و به سطح استراتژیک ملی ارتقا یافت. قدرتمندترین ابررایانه چین اکنون - Shenwei · Taihu Light این در این زمینه متولد شد.
سوپر کامپیوتر Shenwei · Taihu Light Superset 40،960 پردازنده چند هسته ای Shenwei 26010 را توسعه داد. پردازنده چند هسته ای از سیستم فرماندهی مستقل Shenwei 64 بیتی با حداکثر عملکرد 1.25 میلیارد بار در ثانیه استفاده می کند. عملکرد 9.3 میلیارد بار در ثانیه است.
در سال 2016، لیست منتشر شده توسط سازمان بین المللی TOP500 نشان داد که سیستم فوق العاده رایانه ای Shenwei · Taihu Light این لیست را نه تنها دو برابر سریعتر از دومین تیانhe II بلکه همچنین کارایی آن را بهبود بخشید. 3 بار
پردازشگر چند هسته ای Shenae 26010 با استفاده از سیستم فرماندهی مستقل 64 بیتی Shenwei با حداکثر عملکرد 3.168 teraflops در ثانیه و فرکانس اصلی 1.5 گیگاهرتز است.در این دستگاه 40،960 پردازنده وجود دارد که در دریاچه Shenwa Lake نصب شده است. با استفاده از "Shenwei Taihu Light" ساخته شده توسط تراشه خود چین جایگزین "تیانhe شماره 2" به بالای لیست، کل تعداد کل محاسبات فوق العاده چین از ایالات متحده برای اولین بار در تاریخ پیشی گرفته است.
ظهور پردازنده چند هسته ای Shenwei 26010 اساسا جایگزینی کارت شتاب دهنده اینتل Xeon Phi را به دست آورد.اگرچه هنوز شکاف عملکردی بین عملکرد یکپارچه و Xeon اینتل وجود دارد اما با توجه به مزایای استفاده از اندازه و مصرف برق، این می تواند 256 گره محاسباتی را در یک شاسی کوچک ایجاد کند و عملکرد محاسباتی همان حجم می تواند اینتل Xeon Phi را از بین ببرد.
در مقایسه با دیگر تراشه داخلی، شن وی حتی پایین کلید و مرموز تر خواهد شد، چرا که از ابتدای پردازنده تولد شن وی با دفاع نظامی و ماموریت اطلاعات امنیت ملی، واحد تحقیق و توسعه خود را از ستاد کل پنجاه و ششم موسسه زین (موسسه فناوری محاسبات Wuxi Jiangnan) در سال 2003، شروع به ساخت چیپ های با کارایی بالا در چینی خود کرد. با حمایت از پروژه ویژه ویژه "پایگاه هسته ای" ملی، پردازش Shenwei با استفاده از دستورالعمل های خودمختار توسعه داده شد و دارای حقوق مالکیت معنوی کاملا مستقل بود.
اگر چه ما دو ابر رایانه سنگین وزن 'الوهیت دریاچه Taihu نور "و" کهکشان راه شیری 2A است از' اجلاس، ایالات متحده آمریکا و «سیرا، گرفته شده ولی دو بازی قوی در برابر نتیجه از هر منطقی است.
با توجه به آخرین اخبار، Tianhe No.3 چین به طور فعال در حال تحقیق و توسعه عموم است و انتظار می رود که تاج و تخت اول خود را در سال 2020 به دست آورد و عملکردی را که بیش از هشت برابر عملکرد Shenwei Taihu Light است، به دست آورد. انتظار میرود که Tianhe No.3 یک طراحی نوآورانه مستقل مستقل، پردازنده Feiteng مستقل، ارتباط مستقیم سرعت اتصال Tianhe و سیستم عامل کرین مستقل داشته باشد.
با این حال، ما باید صبورانه آگاه باشیم که مخالفان ما در چیپ های چهره بسیار قوی هستند، صرف نظر از آی بی ام، اینتل، NVIDIA، هر شرکت تراشه به اندازه کافی قوی است.
همچنین نیاز به توجه ویژه، به عنوان اوایل پنج سال پیش، دولت آمریکا بودجه به حمایت از پروژه ابر رایانه را متوقف کرده است. در عوض شروع به سرمایه گذاری به شدت در تحقیق و توسعه کامپیوترهای کوانتومی. این هم پس از ابررایانه آمریکا متوقف شده، در نهایت چین در از بین بردن از دلایل مهم فراتر سقوط کرد.
قبل از چالش تراشه داخلی و ماموریت نیز مهم است، در وضعیت فعلی بین المللی، تحقیقات مستقل تنها شناسایی و توسعه جاده ها، به طور کامل از کنترل دیگران است که تنها راه است.
این که آیا آن را به به استفاده در 2،020 از «راه شیری III، و یا ارتقاء های بعدی، الوهیت دریاچه Taihu نور، رشته ابر رایانه مربوط به تاسیسات و امنیت اطلاعات اقتصادی کشور قرار داده می شود، تراشه داخلی به طور فزاینده رشد خواهد کرد، به ما صبر کنید و ببینید !
یک فیلم مشهور در Shenwei 26010
