تتفوق أجهزة الكمبيوتر العملاقة او الSuper Computers على الكمبيوترات الأخرى (الشخصية والمتخصصة) بمستوى أداء فائق القوة والسرعة. ليس الحجم فقط هو سبب تسمية هذه الأجهزة بالعملاقة بل أيضا قدرتها الكبيرة على معالجة كمية هائلة من البيانات وإجراء ملايين الحسابات فى ثوانى.
بدأت أجهزة الكمبيوتر العملاقة فى الظهور فى فترة الستينات من القرن الماضى حيث قام المهندس الأمريكى سيمور كراي بتصميم أول كمبيوتر عملاق CDC 6600 والذى قدمه من خلال مركز Control Data Corporation عام 1964. ثم استمرت هذه الأجهزة فى التطور على مدار العقود الماضية حتى أصبحت هذه الأجهزة الان تمتلك ألاف المعالجات بملايين الأنوية تصل قوتها إلى 415,530 تيرافلوب (TFlop/s).
تقاس قوة الكمبيوترات العملاقة بوحدة ال FLOP أو (floating-point operations per second)، والFLOP هو مقياس مصمم لقياس العمليات الحسابية فى معالجات الكمبيوتر وعادة ما يستخدم معه وحدة من الوحدات الحسابية مثل التيرا (Tera) او البيتا (Peta)، وتساوى التيرا ترليون (1000000000000) من هذه العمليات الحسابية في الثانية الواحدة بينما تساوى البيتا كدريليون (1000000000000000) اى 1000 تريليون. وعند وصف قوة هذه الأجهزة يتم إستخدام مؤشرين وهما مؤشر (Theoritical Peak (Rpeak ومؤشر (Linpack (Rmax. يشير Rpeak إلى أداء الجهاز النظري وغالبا ما يصبح غير دقيق عند التشغيل الفعلى للجهاز، بينما يعبر مؤشر Rmax عن الأداء الفعلى عند التشغيل.
نظرا للقوة والسرعة الهائلة التى توفرها أجهزة الكمبيوتر العملاقة فتأتى إستخداماتها على نطاقات ضخمة جدا مثل الإستكشافات البترولية وتطبيقات الهندسة الميكانيكية والذكاء الأصطناعى وتتبع الأرصدة المناخية بالأضافة إلى إختبار ومتابعة الأسلحة النووية. تشتهر أمريكا بصناعة أجهزة الكمبيوتر العملاقة وتنافسها اليابان فى أشهر الأجهزة ثم أنضمت إليهم الصين مؤخرا، حيث تمتلك أمريكا أربعة أجهزة ضمن أسرع عشر كمبيوترات عملاقة طبقا لأحدث نسخة من القائمة العالمية Top500 النصف سنوية، وتأتى اليابان على رأس القائمة بأسرع كمبيوتر عملاق فى العالم حاليا.
أسرع أجهزة الكمبيوتر العملاقة فى العالم حاليا:
FUGAKU -1
يعتبر الكمبيوتر العملاق Fujitsu من أشهر أجهزة الكمبيوتر العملاقة الذى تم تصميمه فى تعاون مشترك بين Fujitsu ومركز RIKEN. تم تصميم هذا الكمبيوتر للإستخدام على نطاق ضخم فى التطبيقات العلمية والإجتماعية مثل تطوير المجالات الصحية وأبحاث الأدوية، وتتبع الأحوال الجوية ورصد الكوارث الطبيعية، وتطوير أنظمة الطاقة النظيفة والأنطمة الصناعية الحديثة. سيبدأ التشغيل الكامل لFugaku فى 2021 ولكن يتم الإستعانة بالكمبيوتر حاليا فى الأبحاث الجارية عن علاج لفيروس كورونا، وإجراء محاكاة لانتشار الفيروس.
- المعالج: A64FX 48C 2.2GHz
- عدد الأنوية: 7,299,072
- الذاكرة: 4,866,048 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 415,530 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 513,855 TFlop/s
- نظام التشغيل: Red Hat Enterprise Linux
- الشركة المصنعة: Fujitsu
- الموقع: RIKEN Center for Computational Science
- البلد: اليابان
SUMMIT – IBM POWER SYSTEM AC922 -2
يأتى الكمبيوتر العملاق Summit فى المركز الثانى ضمن أشهر أجهزة الكمبيوتر العملاقة. تم تطويرهذا الكمبيوتر فى مركز OAK Ridge بالتعاون مع شركة IBM فى عام 2018 للإستخدام فى الإكتشافات الجديدة للطاقة والفيزياء الفلكية إلى جانب إستخدامه فى المجالات الصحية وأبحاث السرطان الجينية للإستعانة به فى تطوير العلاجات الأنسب لكل مريض. كما يستخدم هذا الجهاز حاليا أيضا فى محاولات إيجاد علاج لفيروس كورونا.
- المعالج: IBM POWER9 22C 3.07GHz
- عدد الأنوية: 2,414,592
- الذاكرة: 2,801,664 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 148,600 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 200,795 TFlop/s
- نظام التشغيل: RHEL 7.4
- الشركة المصنعة: IBM
- الموقع: DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory
- البلد: أمريكا
SIERRA – IBM POWER SYSTEM AC922 -3
الكمبيوتر العملاق SIERRA هو احد أجهزة الكمبيوتر العملاقة الذى تم تطويره فى مختبر لورانس ليفرمور الوطني عام 2018 للإستخدام فى محاكاة إختبارات أنظمة الأسلحة النووية وإجراء الحسابات الهندسية الضرورية فى المجالات العلمية المختلفة.
- المعالج: IBM POWER9 22C 3.1GHz
- عدد الأنوية: 1,572,480
- الذاكرة: 1,382,400 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 94,640 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 125,712 TFlop/s
- نظام التشغيل: Red Hat Enterprise Linux
- الشركة المصنعة: IBM / NVIDIA / Mellanox
- الموقع: DOE/NNSA/LLNL
- البلد: أمريكا
SUNWAY TAIHULIGHT – SUNWAY MPP- 4
يأتى SUNWAY TAIHULIGHT أيضا ضمن أشهر أجهزة الكمبيوتر العملاقة. تم تطوير الكمبيوتر العملاق من خلال مركز NRCPC فى الصين فى عام 2016 للإستخدام فى التطبيقات التكنولوجية والعلمية فى المجالات الصناعية والعلوم المختلفة.
- المعالج: Sunway SW26010 260C 1.45GHz
- عدد الأنوية: 10,649,600
- الذاكرة: 1,310,720 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 93,014.6 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 125,436 TFlop/s
- نظام التشغيل: Sunway RaiseOS 2.0.5
- الشركة المصنعة: NRCPC
- الموقع: National Supercomputing Center in Wuxi
- البلد: الصين
TIANHE-2A – TH-IVB-FEP CLUSTER -5
تم تطوير الكمبيوتر العملاق TIANHE-2A من خلال جامعة علوم وتكنولوجيا الدفاع الصينية عام 2013 ليصنف من أشهر أجهزة الكمبيوتر العملاقة. تم تصميم الكمبيوتر لإستخدامه فى محاكاة وتحليل الأنظمة الحكومية، كما يستخدم فى التطبيقات التكنولوجية والعلمية المختلفة مثل الهندسة والصناعة وعلوم المواد والعلوم البيئية ومجالات الطاقة والتطبيقات الصحية.
- المعالج: Intel Xeon E5-2692v2 12C 2.2GHz
- عدد الأنوية: 4,981,760
- الذاكرة: 2,277,376 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 61,444.5 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 100,679 TFlop/s
- نظام التشغيل: Kylin Linux
- الشركة المصنعة: NUDT
- الموقع: National Super Computer Center in Guangzhou
- البلد: الصين
يأتى HPC5 ضمن أجهزة الكمبيوتر العملاقة الأشهر. تم تطوير الكمبيوتر بواسطة شركة Dell فى مركز Eni لإستخدامه فى فى أبحاث الطاقة المستقبلية والإستكشافات البترولية.
- المعالج: Xeon Gold 6252 24C 2.1GHz
- عدد الأنوية: 669,760
- الذاكرة: 349,440 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 35,450 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 51,720.8 TFlop/s
- نظام التشغيل: CentOS Linux 7
- الشركة المصنعة: Dell EMC
- الموقع: Eni S.p.A
- البلد: ايطاليا
يعتبر SELENE من أهم أجهزة الكمبيوتر العملاقة الذى تم تطويره بواسطة شركة Nvidia ويوفر هذا الجهاز أداء مميز فى تحليل البيانات والذكاء الأصطناعى.
- المعالج: AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz
- عدد الأنوية: 272,800
- الذاكرة: 560,000 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 27,580 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 34,568.6 TFlop/s
- نظام التشغيل: Ubuntu 18.04.01
- الشركة المصنعة: Nvidia
- الموقع: NVIDIA Corporation
- البلد: أمريكا
تم تطوير الكمبيوتر العملاق FRONTERA بواسطة شركة Dell فى مركز الدراسات الحاسوبية فى جامعة تكساس عام 2018 للقيام بعمليات حاسوبية فائقة فى مجالات العلوم والهندسة.
- المعالج: Xeon Platinum 8280 28C 2.7GHz
- عدد الأنوية: 448,448
- الذاكرة: 1,537,536 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 23,516.4 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 38,745.9 TFlop/s
- نظام التشغيل: CentOS Linux 7
- الشركة المصنعة: Dell EMC
- الموقع: Texas Advanced Computing Center/Univ. of Texas
- البلد: أمريكا
MARCONI-100 – IBM POWER SYSTEM AC922 -9
تم تطوير الكمبيوتر العملاق MARCONI-100 بواسطة شركة IBM ويستخدم حاليا فى إتحاد Cineca الايطالى بهدف خدمة المجتمع العلمى الايطالى والاوروبى.
- المعالج: IBM POWER9 16C 3GHz
- عدد الأنوية: 347,776
- الذاكرة: 252,928 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 21,640 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 29,354 TFlop/s
- نظام التشغيل: RHEL 7.6
- الشركة المصنعة: IBM
- الموقع: CINECA
- البلد: ايطاليا
تم تطوير الكمبيوتر العملاق PIZ DAINT بواسطة شركة Cray ويستخدم فى المركز الوطني السويسري للحوسبة الفائقة لمعالجة البيانات وإجراء المحاكاة والأبحاث فى المجالات المختلفة مثل علوم المواد الحديثة والفيزياء والفيزياء الجيولوجية والعلوم الطبيعية والعلوم المناخية.
- المعالج: Xeon E5-2690v3 12C 2.6GHz
- عدد الأنوية: 387,872
- الذاكرة: 365,056 جيجابايت
- مؤشر الأداء Linpack: 21,230 TFlop/s
- مؤشر الأداء Rpeak: 27,154.3 TFlop/s
- نظام التشغيل: Cray Linux Environment
- الشركة المصنعة: Cray/HPE
- الموقع: (Swiss National Supercomputing Centre (CSCS
- البلد: سويسرا