الحساب المكثف؟
تعريف
الحساب المكثف أو الحوسبة الفائقة هي عملية حسابية تتم باستخدام كمبيوتر عالي الأداء (باللغة الإنجليزية High Performance Computing أو إختصارا HPC) ، وتسمى أيضًا المجمع أو العنقود نظرًا لتكوينها من عدة مكونات مدمجة ، بحيث يمكن للمستخدم تنفيذ البرامج بسرعة كبيرة، مئات المرات أسرع من الكمبيوتر العادي.
مجالات الإهتمام
تُستخدم حلول الحوسبة عالية الأداء (HPC) لأغراض عديدة في قطاعات متعددة مثل :
- مخابر البحث. تساعد الحوسبة عالية الأداء العلماء في العثور على مصادر الطاقة المتجددة ، وفهم تطور الكون ، والتنبؤ بتطور العواصف وتتبعها ، وإنشاء مواد جديدة.
- الوسائط المتعددة والترفيه. تُستخدم الحوسبة عالية الأداء لتحرير الأفلام الروائية وإنشاء مؤثرات خاصة مذهلة وبث الأحداث الحية حول العالم.
- قطاع النفط والغاز. تتيح الحوسبة عالية الأداء إمكانية تحديد المواقع بدقة أكبر لحفر آبار جديدة وزيادة الإنتاج من الآبار الموجودة.
- الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. تُستخدم الحوسبة عالية الأداء لاكتشاف الاحتيال على بطاقات الائتمان ، وتقديم الدعم الفني الموجه ذاتيًا ، وتعليم المركبات ذاتية القيادة ، وتحسين تقنيات فحص السرطان.
- الخدمات المالية. تُستخدم الحوسبة عالية الأداء لتتبع اتجاهات الأسهم في الوقت الفعلي وأتمتة التداولات.
- تساعد الحوسبة عالية الأداء في تصميم منتجات جديدة ، ومحاكاة سيناريوهات الاختبار ، وضمان تخزين قطع الغيار لتجنب توقف خط الإنتاج.
- تمكن الحوسبة عالية الأداء من تطوير علاجات لأمراض مثل السكري والسرطان وتشخيصات أسرع وأكثر دقة.
مكونات الحاسوب :
هذا الحاسوب أو الحاسوب عالي الأداء يتكون من عدة وحدات :
-
عقدة التحكم:أو عقدة الإدارة وهي الوحدة الرئيسية التي من خلالها يقوم مدير النظام بمراقبة والتحكم في باقي الوحدات ، وضبط الإعدادات ، وتثبيت أنظمة التشغيل والبرامج اللازمة ، ومراقبة حالة باقي الوحدات وتوزيع الوظائف بينها وفقًا لاحتياجات المستخدم والموارد المتاحة.
- عقدالحساب: مجموعة من وحدات الحوسبة التي تتعاون مع بعضها البعض لإجراء عمليات حسابية كبيرة.
- عقدة التخزين:خادم تخزين ، يدير عمليات النسخ الاحتياطي للبيانات ونتائج الحساب.
- عقدة التصوير:خادم ما بعد المعالجة
- حجرة التخزين: تتكون الوحدة من مجموعة من الأقراص الصلبة ذات سعة تخزين كبيرة.
- وحدة الرسوميات: تستخدم هذه الوحدة في حالة تنفيذ البرامج التي تتطلب دقة رسومية عالية مثل نظم المعلومات الجغرافية (GIS).
مميزات الحاسوب :
- النظام: نظام تشغيل الجهاز هو في الأساس توزيعة Linux.
- المعالج: تتكون كل وحدة (وحدة تحكم ووحدات حساب) من معالجين مستقلين ويحتوي كل معالج على عدة أنوية.
- الذاكرة المركزية: كل عقدة لها ذاكرتها الخاصة.
- التخزين: بالإضافة إلى وحدة تخزين مشتركة ، كل وحدة لها حساب قرص التخزين الداخلي الخاص بها.
معدات وحدة الحوسبة الفائقة:
بالإضافة إلى الكمبيوتر عالي الأداء ، تحتوي غرفة وحدة الحوسبة المكثفة على:
- نظام تكييف عالي الدقة للحفاظ على درجة حرارة مناسبة.
- مموج للسماح للجهاز بالعمل بشكل مستمر عند انقطاع التيار الكهربائي لفترة من الوقت
- بالإضافة إلى المقوم الحالي للتحكم في شدة التيار المناسبة وتجنب التيارات العالية أو المنخفضة التي قد تتسبب في تعطل الجهاز.