من السهل أن تنسى مدى سرعة نمو التكنولوجيا. منذ ما يزيد قليلاً عن 50 عامًا، وطأت قدم الإنسان القمر لأول مرة باستخدام تقنية كانت ضعيفة بشكل مثير للضحك وفقًا لمعايير اليوم. في الواقع، يعد هاتفك بالفعل أقوى بملايين المرات من قوة الحوسبة المجمعة لوكالة ناسا المستخدمة في مهمة أبولو 11 في عام 1969.
لقد تغيرت الأمور بسرعة كبيرة بحيث أصبح لدينا الآن أجهزة كمبيوتر عملاقة تساعدنا على فهم العالم وتنظيم البيانات والعمل بشكل أسرع من أي وقت مضى. دعنا نتعلم ما هي أجهزة الكمبيوتر العملاقة، ولماذا تعتبر مشكلة كبيرة، ولماذا يتم استخدامها.
ما هو الكمبيوتر العملاق؟
يؤدي الكمبيوتر العملاق نفس وظيفة تخزين البيانات ومعالجتها مثل الكمبيوتر العادي، ولكن على نطاق كبير جدًا يصعب تخيله. يوجد داخل الكمبيوتر العملاق عدة مجموعات من وحدات المعالجة التي تساعد في إجراء عمليات أسرع بمليون مرة من متوسط اللاب توب أو الكمبيوتر المكتبي.
بينما تم قياس أجهزة الكمبيوتر الأقدم في IPS (التعليمات في الثانية)، يتم قياس أجهزة الكمبيوتر العملاقة في FLOPS (عمليات النقطة العائمة في الثانية). كلما زاد هذا الرقم، زادت قوة الكمبيوتر العملاق.
في وقت كتابة هذا التقرير، كان أسرع كمبيوتر عملاق في العالم هو Frontier، الذي طورته شركة Hewlett Packard Enterprise، ومقرها تينيسي، الولايات المتحدة. كلف الكمبيوتر العملاق 600 مليون دولار، وتزن كل خزانة من 74 خزانة 8000 رطل.
في عام 2022، تخلت عن الكمبيوتر العملاق الياباني فوجاكو، الذي كان يحمل اللقب في السابق. Frontier هو أول كمبيوتر عملاق من نوع الإكساسكيل في العالم، مما يعني أنه يمكنه حساب كوينتيليون عملية حسابية للنقطة العائمة (تسمى أيضًا exaflops أو EFLOPS) في الثانية.
كمرجع، فإن أقوى شريحة M1 Ultra من Apple تبلغ سرعتها حوالي 21 تيرافلوب أو TFLOPS (تريليون FLOPS). وعلى الرغم من أن هذا مثير للإعجاب، فسوف تفاجأ بمعرفة أن الكمبيوتر العملاق Earth Simulator من قبل شركة التكنولوجيا اليابانية العملاقة NEC كان يصل بالفعل إلى سرعات تبلغ حوالي 36 تيرافلوب في عام 2002!
ما هو الكمبيوتر العملاق المستخدم؟
لقد أثبتنا أن أجهزة الكمبيوتر العملاقة سريعة حقًا، ولكن ماذا تفعل في الواقع؟ ما فائدة العالم الحقيقي التي يقدمونها؟ حسنًا، يمكن استخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة في أي مجال يتطلب معالجة كميات كبيرة من البيانات. فيما يلي بعض الأمثلة:
1. التنبؤ بالطقس
ربما يكون أبسط تطبيق لأجهزة الكمبيوتر العملاقة هو تحسين دقة التنبؤات الجوية. من خلال جمع ومعالجة المزيد من بيانات الطقس ومراعاة دقة التنبؤات السابقة، تساعدنا أجهزة الكمبيوتر العملاقة في التنبؤ بالطقس بشكل أكثر دقة وسرعة.
كمنتج ثانوي، يمكن أن تساعدنا أجهزة الكمبيوتر العملاقة أيضًا في فهم تأثيرات تغير المناخ واكتشاف طرق لإبطائه. نحن نعلم أن Microsoft تقوم ببناء كمبيوتر عملاق للغرض نفسه باستثمار مليار جنيه إسترليني من حكومة المملكة المتحدة.
2. تشغيل المحاكاة
يعد تشغيل عمليات المحاكاة طريقة رائعة للتنبؤ بنتيجة نشاط ما دون القيام بذلك بالفعل. على سبيل المثال، يساعد تشغيل عمليات محاكاة الطائرات في فهم السحب الجوي وإنشاء المزيد من التصاميم الديناميكية الهوائية. وهذا يساعد على جعل الطائرات أكثر أمانًا وكفاءة في استهلاك الوقود.
ومن الأمثلة الأخرى إجراء عمليات محاكاة للتجارب النووية وإجراء تجارب وعروض توضيحية للاستخدام العسكري. وإلا فإن الاختبارات التي يمكن إجراؤها في المحاكاة يجب إجراؤها باستخدام معدات حقيقية تكلف عدة مرات.
3. البحث العلمي
عادةً ما يعمل العلماء مع مجموعات كبيرة من البيانات، وتعمل أجهزة الكمبيوتر العملاقة على تسهيل المهمة من خلال تقديم النتائج بشكل أسرع. في عام 2020، وسط وباء COVID-19، ساعدت قمة الكمبيوتر العملاقة لشركة IBM في مكافحة الفيروس من خلال السماح للباحثين بإجراء عدد كبير جدًا من الحسابات في علم الأوبئة والمعلوماتية الحيوية والنمذجة الجزيئية.
تعد أجهزة الكمبيوتر العملاقة مفيدة أيضًا لعلماء ناسا من أجل “محاكاة حركات الكتل الهوائية والمياه حول الكوكب لدراسة مناخ الأرض، أو البحث عن الكواكب الخارجية، أو دراسة سلوك الثقوب السوداء، أو تصميم المركبات الجوية أو الفضائية.”
كمبيوتر عملاق في جيبك
قد تكون على دراية بقانون مور الشهير. وتقول إن سرعة أجهزة الكمبيوتر تتضاعف كل عامين، مما يؤدي
إلى نمو هائل في قدرتها على المعالجة، مما يسمح لنا بأداء مهام متطلبة بشكل متزايد كان يعتقد سابقًا أنها مستحيلة.
قبل عقد من الزمن فقط، كانت مفاهيم مثل الواقع الافتراضي، والألعاب السحابية، و metaverse، والعديد من المفاهيم الأخرى مقتصرة على خيال مجموعة مختارة من الخبراء والمهوسين.
اليوم، نحن بالفعل في طريقنا لجعل كل هذا حقيقة واقعة حيث أصبحت أجهزتنا أكثر تقدمًا من أي وقت مضى. لحسن الحظ، ليس عليك أن تكون خبيرًا حتى تتمكن من الاستفادة من التكنولوجيا. ستكون جزءًا من حياتك قبل أن تعرفها.
