الحواسيب الفائقة هي عبارةٌ عن حواسيبٍ سريعةٍ جدًا يمكنها القيام بالعمليات المختلفة بشكلٍ أسرع من أي حاسبٍ في العالم، كما يمكنها معالجة كمياتٍ كبيرةٍ من البيانات بسرعةٍ فائقةٍ، وبشكلٍ عام تعتبر هذه الحواسيب فائقةً عند مقارنتها بالحواسيب العادية حيث تعمل بنظامٍ مختلفٍ عنها ويتم قياس أدائها بالعمليات من رتبة الفاصلة العائمة في الثانية بينما يقاس أداء حواسيب الأغراض العامة بواحدة مليون تعليمة في الثانية.
صفحات للمحررين الذين سجَّلوا خروجهم تعلَّم المزيد مساهمات
تعمل عقدة التحكم كمسؤول، حيث تدير تخصيص جميع موارد عقدة الموفر. ويتم تشغيل أداة اتصال البرامج الوسيطة على عقدة التحكم، حيث تقوم بتوزيع المهام على موفرين محددين.
البيانات لا يمكنها التحرك بأسرع من سرعة الضوء بين جزئين في الحاسب الفائق. ولهذا السبب, فالحاسب الفائق الذي يبلغ عرضه عدة أمتار حتما توجد فيه تأخرات بين مكوناته تقاس بعشرات النانو ثواني على الأقل. تصميمات سيمور كراي للحاسب الفائق حاولت أن تكون أطوال الكابلات أقصر ما يمكن لذلك السبب: ولذلك اتخذ الشكل الاسطواني لعائلة حاسبات كراي.
قد تندهش عندما تكتشف أن معظم أجهزة الكمبيوتر الفائقة تعمل على أنظمة تشغيل عادية إلى حدٍ كبيرٍ مثل تلك التي تعمل على جهاز الكمبيوتر الخاص بك، على الرغم من أن ذلك أقل إثارة للدهشة عندما نتذكر أن الكثير من أجهزة الكمبيوتر الفائقة الحديثة هي في الواقع مجموعة من أجهزة الكمبيوتر أو محطات العمل الجاهزة.
تعد قوة المعالجة المتقدمة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة مفيدة عند دراسة البنية المعقدة للغاية والوظيفة وخريطة الجينوم. وتسمح عمليات النقاط العائمة الرباعية في الثانية التي تقدمها أجهزة الكمبيوتر العملاقة للباحثين بإجراء أبحاث جينومية على نطاق واسع.
يتكون نظام الحوسبة الفائقة من عدة مكونات أساسية تعمل معًا لتقديم أداء عالٍ. فيما يلي شرح للمكونات الرئيسية.
لمواصلة قراءة المقال مجاناً، أدخل بريدك الإلكتروني لمواصلة قراءة المقال مجاناً حمّل تطبيق مجرة.
يمكن للحوسبة الفائقة تحليل تريليونات من نقاط البيانات في جزء صغير من الوقت الذي تستغرقه عادةً. ويمكنك تحليل مجموعات البيانات الضخمة، بالإضافة إلى إجراء التعرف على الأنماط واستخراج البيانات والتحليل وعمليات تحليل البيانات الأخرى.
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 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.
توفر عقدة الموفر الموارد للشبكة الحوسبية. فعندما تتلقى هذه العُقد طلبًا جديدًا، تبدأ في تنفيذ المهمة.
تُصمم الذواكر تصميماً هرمياً دقيقاً والذي يوفر تزويد المعالج بالمعطيات وفي كل الأوقات. كما تُصمم بوابات الدخل والخرج بحيث يستطيع استقبال وإرسال حزم عريضة جدا من البيانات. وتعتمد الحواسب الفائق على المعالجة وتنفيذ المعطيات على العتاديات بدلاً من البنى البرمجية التي يعيبها بطؤها مقارنة مع العتاديات.
وبشكل خاص، ترتبط بتطوير البنية التحتية للبرامج الخاصة بالنمذجة الحاسوبية، ومحاكاة البُنى الإدراكية من أجل نظم دعم القرار المتعددة.
يوجد الكثير من المجالات والعمليات التي تتطلب نور استخدام حواسيب فائقة ونذكر منها: