تحتاج العديد من المنظمات والشركات العالمية إلى أنظمةٍ حاسوبيةٍ فائقة لتتمكن من القيام بالعمليات المطلوبة بالسرعات المناسبة، الأمر الذي قاد إلى تركيب مجموعاتٍ من الحواسيب ضمن شبكةٍ وجعلها تعمل معًا لتنفيذ المهمة، وهنا كانت بداية مفهومٍ جديدٍ أسس لحواسيب واحدة متطورة يمكنها القيام بالعمليات بمفردها وتدعى الحواسيب الفائقة
لمواصلة قراءة المقال مجاناً، أدخل بريدك الإلكتروني لمواصلة قراءة المقال مجاناً حمّل تطبيق مجرة.
تم تصميم الحواسيب الفائقة بشكل أساسي لاستخدامها في المؤسسات التي تتطلب قوة حوسبة هائلة. يقوم الحاسوب الفائق بتنفيذ العملية في وقت واحد على آلاف المعالجات أو يتم توزيعها فيما بينها. على الرغم من أن الحواسيب الفائقة تضم آلاف المعالجات وتتطلب مساحة كبيرة، فإنها تحتوي على معظم المكونات الرئيسية لحاسوب نموذجي، بما في ذلك وحدات…
تشتمل الحوسبة الفائقة - باعتبارها عملية حوسبة للحوسبة - على: تنظيم شبكات الحاسوب الضخمة، واختيار معايير التصميم (على سبيل المثال: الحلول المركزة أو حلول الند بالند)، وتطوير الحوسبة الفائقة البرمجية (البرمجيات الوسطية، والبرمجة الفائقة)، حيث - في المجالات المخصصة - يستخدم مفهوم الحوسبة كوصف للطبقات العليا للبرامج، والتي تعتبر نظمًا أساسية تعمل ضمن الشبكة لتطوير العمليات الحسابية الموجهة للمستخدم، مثل الفيزياء الحاسوبية والمعلوماتية الحيوية.
تستخدم أنظمة الحوسبة الفائقة أنظمة تبريد قوية لزيادة كفاءة الطاقة. ونظرًا لأن هذه الأنظمة تستخدم الكثير من طاقة الحوسبة، فإنها تحتاج إلى المساعدة في التبريد حتى لا ترتفع درجة حرارتها.
باستعمال وحدات معالجة مركزية مصنوعة خصيصاً، كانت الطريقة المعتادة لحصول الحاسبات الفائقة على سرعاتها التي تفوق سرعات الحاسبات العادية وذلك من خلال استخدام تصميمات مبتكرة تسمح لهم بأداء العديد من المهام بالتوازي, وبالطبع باستخدام هندسة تفاصيل معقدة.
تستخدم ناسا الحواسيب الفائقة في الكثير من المجالات، وأحد أهمها هو مجال تطوير الصواريخ حيث تبني عمليات محاكاةٍ للصاروخ قبل إطلاقه في الفضاء لمعرفة الاحتمالات الوارد حدوثها عند بدء العملية الفيزيائية، حيث تتطلب الصواريخ تحقيق حدود دنيا من المتطلبات لتتمكن من العمل بشكلٍ سليمٍ وهذا يمكن دراسته دون تكلفة بناء وخسارة الصاروخ في التجريب.
تدعم الحوسبة الفائقة النماذج الرقمية للمنتجات الجديدة المعقدة، مما يحسن الكفاءة ويسرع وقت التسويق في صناعات مثل الأدوية وأبحاث الطاقة الحرارية الأرضية والمجالات الرياضية الأخرى. وهي تستخدم المعالجة المتوازية لتقليل الوقت المستغرق لإكمال العمليات الحسابية المعقدة والمحاكاة المادية بشكل كبير.
تختلف الحواسب الفائقة تبعا لعدد المعالجات في الآلة الواحدة، لعدد المعالجات في كل مجموعة، وتبعا لعدد كتل البيانات التي يمكن للمعالج أن ينفذ عليها نفس التعليمة بشكل متواز.
تعتمد أغلب الأبحاث العلمية بمختلف أنواعها على المعلومات والبيانات السابقة والمرصودة حاليًا، وكل تلك المعلومات تحتاج إلى حاسبٍ فائقٍ لمعالجتها بالسرعة المطلوبة، فعلى سبيل المثال يقوم علماء الفلك في ناسا بتحليل الإشارات والبيانات نور الإمارات القادمة من عمليات رصد مختلف الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والتلسكوبات المختلفة للحصول على معلوماتٍ جديدةٍ عن النظام الشمسي والكون والنجوم والمجرات المختلفة، وقد حصلوا بالفعل على معلوماتٍ كثيرةٍ في الوقت المناسب بسبب قوة معالجة الحواسيب الفائقة.
استخدامُك هذا الموقع هو موافقةٌ على شروط الاستخدام وسياسة الخصوصية. ويكيبيديا ® هي علامة تجارية مسجلة لمؤسسة ويكيميديا، وهي منظمة غير ربحية.
معظمنا يفعل أشياء بسيطة بأجهزة الكمبيوتر التي لدينا كالنظر إلى صفحات الويب، وإرسال رسائل البريد الإلكتروني، وكتابة المستندات، وذلك لا يستخدم سوى القليل جدًا من قوة المعالجة في كمبيوتر عادي، ولكن إذا حاولت القيام بشيء أكثر تعقيدًا مثل تغيير الألوان على صورة رقمية كبيرة جدًا فستعرف أن جهاز الكمبيوتر لديك في بعض الأحيان عليه أن يعمل بجد لفعل هذه الأشياء، ويمكن أن يستغرق الأمر دقيقة أو أكثر للقيام بعمل عمليات معقدة على الصور الرقمية الكبيرة جدًا لأن المعالج لن يفعل سوى شيئًا واحدًا فقط في كل مرة.
تساعد الحوسبة الفائقة على تبسيط تحليل البيانات الكبيرة في الصناعات التي تعد فيها المعالجة المتوازية لملايين البيانات في وقت واحد أمرًا حيويًا - مثل التمويل والبحث العلمي والطب.
تعبر الكيمياء الجيدة عن مثال للحوسبة الفائقة في العمل. وتهدف هذه الشركة المبتكرة إلى خلق عالم أكثر استدامة من خلال حل المشكلات المعقدة المتعلقة بعلوم المواد.