ما هي الحوسبة عالية الأداء؟ يشمل التطور في عالمنا الحديث العديد من المجالات المختلفة وفي القطاعات المختلفة ، ولكن أي تطوير في أي قطاع يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتطور التقني والتكنولوجيا الحديثة. مثل أجهزة الكمبيوتر التي تشارك في الصناعة والتجارة والتعليم والترفيه وأي مجال ، وكل هذا التطور التقني يعتمد على علم الحوسبة ، وفي مقالتنا من خلال هذا سنتعرف على ماهية الحوسبة والأداء العالي الحوسبة وكل ما يتعلق بها.
محتويات المقال
الحوسبة
تعد الحوسبة من العلوم المهمة جدًا في الوقت الحاضر ، والتي تتناول استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر لإكمال المهام التي تخدم هدفًا ، والتي تشمل عدة أمور تتعلق بتطوير التقنيات التكنولوجية ومواكبة التطور الرقمي في هذا المجال ، مثل تصميم وتطوير البرمجيات وأنظمة البرمجيات ، والتي تعمل معها الأجهزة لتنفيذ الأعمال ، وتتعامل علوم الحوسبة مع تخزين المعلومات ومعالجتها ، ويتوصل علماء الحوسبة ، بدراستهم وعملهم ، إلى حلول مهمة بأكثر الطرق فعالية ، بينما إنشاء أكثر البرامج ذكاءً وأمانًا ، ويجب أن تكون البرامج التي يطورونها آمنة وموثوقة وسهلة الاستخدام. التركيز المتزايد على علوم الحوسبة ، والعديد من منتجاتنا اليومية هي نتيجة لهذا العلم.
ما هي الحوسبة عالية الأداء
الحوسبة عالية الأداء ، أو ما يشار إليه باختصار HPC ، هي القدرة على معالجة البيانات وإجراء العمليات الحسابية المعقدة بسرعات عالية جدًا. العمليات الحسابية في الثانية ، على الرغم من أن هذا أسرع بكثير مما يمكن لأي إنسان تحقيقه ، إلا أنه ضئيل جدًا مقارنة بحلول HPC ، والتي يمكن أن تؤدي أكثر من أربعة مليارات عملية حسابية في الثانية ، ومعالجة هذه العمليات الحسابية المعقدة من خلال خوادم متعددة على التوازي ، والمعروفة باسم مجموعات الخوادم ، مئات أو حتى الآلاف من خوادم الحوسبة المتصلة عبر شبكة سريعة.
ما هو الحاسوب العملاق
يعد الكمبيوتر العملاق أساسًا للحوسبة عالية الأداء ، حيث يتكون الكمبيوتر العملاق من آلاف العقد الحاسوبية التي تعمل معًا لإكمال المهام ، وعلى الرغم من وجودها على مر العصور ، إلا أن أجهزة الكمبيوتر العملاقة كانت تاريخيًا آلات مفردة عالية السرعة ، بينما الحالية عالية السرعة. أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء ، التي تم إنشاؤها باستخدام مجموعات ضخمة من الخوادم ، مع وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر ، تجمع أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم قوة الحوسبة لتقديم أداء أعلى بشكل ملحوظ من الأجهزة الفردية ، ومن خلال تطبيق المزيد من قوة الحوسبة باستخدام HPC ، يمكن تشغيل المشكلات التي تتطلب بيانات مكثفة باستخدام مجموعات بيانات أكبر ، فهذا يعزز وصف وفحص المشكلات بدقة أكبر ونطاق أكبر أو بمزيد من العناصر.
مزايا الحوسبة عالية الأداء
تشمل الميزات المضمنة في HPC العديد من الفوائد التي تعود على الإنسان في أي مجال من مجالات الحياة ، وفي أي مكان وخاصة في مجال عمل الشركات الكبيرة وغيرها ، ومن أهم هذه الميزات:
- توافر العرض والطلب: بالنسبة للصناعات التنافسية ، يمكن أن يؤدي الوصول إلى المعلومات بشكل أسرع إلى إعطاء العمل دفعة قوية للمنافسة.
- توفير المال: تساعد المعالجة الأسرع الشركات على توفير نتائج أسرع ، وبالتالي توفير المزيد من الأموال ، وكذلك أصحاب الأعمال.
- تبسيط العمليات: يمكن لهذه الحوسبة إضفاء الطابع الشخصي على عمليات العمل في أي شركة ، بحيث يمكن للعاملين فيها إنجاز المزيد.
- توقع المستقبل: هذه الحواسيب العملاقة قادرة على تحليل وإنتاج البيانات بمعدلات يمكن أن تحذر من خطر وشيك.
- تحسين الحياة: يتعلق ذلك بمعرفتها بكافة المجالات ، من قطاع الصحة إلى القطاع الصناعي إلى الاقتصاد وغيرها.
استخدامات الحوسبة عالية الأداء
انتشرت استخدامات الحوسبة عالية الأداء ، وفي أكثر من مجال من حياتي يتواجد فيه البشر ، خاصة فيما يتعلق بالاستفادة من الصناعات التي يعتمد عليها الإنسان ، ومن أهمها:
- الرعاية الصحية: يتم استخدام HPC لتخزين سجلات المرضى وتتبع العناصر الحيوية الخاصة بهم وتحليل فعالية الأدوية. قوة الحوسبة العالية ضرورية أيضًا للعمليات المتقدمة والمعقدة مثل تسلسل الجينوم.
- مختبرات البحث: تساعد HPC العلماء على اكتشاف مصادر الطاقة المتجددة ، والتنبؤ بالعواصف الكارثية وتتبعها ، وفهم الكون وتطوره ، وتصميم مواد جديدة تدفع الابتكار.
- التخطيط الحضري: مثل استخدام بيانات الاستشعار عن أنماط المرور والطقس ومستويات الضوضاء ، والتي ثبت أنها أكثر أهمية من حيث التخطيط الحضري ، وتساعد هذه البيانات أيضًا المدن الذكية ، في تحديد القضايا طويلة الأجل ، مثل المناخ يتغير.
- التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: يتعلق هذا بالعديد من المجالات ، مثل اكتشاف الاحتيال على بطاقات الائتمان ، وتقديم الدعم الفني الموجه ذاتيًا ، وحتى تحسين تقنيات فحص السرطان.
- التمويل والأعمال: من ناحية الأعمال ، فإنه يمنح الشركات ميزة تجارية عندما يتعلق الأمر بخفة الحركة اليومية ، وفيما يتعلق بالعملة المشفرة ، يمكن لنظام HPC طباعة المفاتيح للوصول إلى عملات البيتكوين.
- الهندسة: كمستشار لتكنولوجيا المعلومات ، يمكن للمهندسين الآن اختبار تصميمات جديدة في عمليات محاكاة حاسوبية قوية.
- الوسائط والترفيه: على سبيل المثال ، يمكن استخدامها لتحرير الأفلام ، وكذلك توفير تأثيرات الكمبيوتر المعقدة ، والتي قد تكون مفاجأة.
مستقبل الحوسبة عالية الأداء
يُفهم التطور السريع لأجهزة الكمبيوتر العملاقة عند النظر في تقدم السرعة والسعة في السنوات القليلة الماضية. ظهر الكمبيوتر العملاق Titan لأول مرة ، في عام 2012 م ، عندما كان يتمتع بأداء مثير للإعجاب ، وفي عام 2018 م طور خمسة أضعاف القوة الحسابية لتيتان ، ويركز على مستقبل أجهزة الكمبيوتر عالية الأداء فوق الكفاءة ، وتحقيق المزيد بموارد أقل. وعلى الرغم من مستقبله المشرق والمزايا التي يقدمها في كثير من المجالات ، إلا أنه لا تزال أمامه عقبات ، حيث قد يكلف بناء أجهزة الكمبيوتر العملاقة ملايين الدولارات ، وهذا يمنعها من الدخول في بعض المجالات. كما سيقتصر على البلدان ذات الاقتصادات القوية.
بهذا الحد نصل إلى نهاية مقالتنا التي كانت بعنوان ما هي الحوسبة عالية الأداء ، والتي من خلالها تعرفنا على ماهية الحوسبة والحوسبة عالية الأداء ، واستخداماتها ومزاياها ومستقبلها ، كما وصلنا إلى تعرف ما هي أجهزة الكمبيوتر العملاقة.