الحوسبة عالية الأداء (HPC)
مصطلح الحوسبة عالية الأداء (HPC) هو مصطلح يأتي بعد مصطلح "الحوسبة الفائقة".، هو مجال الحوسبة الذي يستخدم موارد الحوسبة القوية لحل المشكلات المعقدة. يتضمن استخدام المعالجة المتوازية والحوسبة الموزعة والأجهزة والبرامج المحسنة للغاية لأداء مهام معالجة البيانات والحوسبة العلمية على نطاق واسع.
كيف تعمل الحوسبة عالية الأداء (HPC)
يقوم نظام الحوسبة القياسي بحل المشكلات في المقام الأول من خلال الحوسبة التسلسلية، وتقسيم عبء العمل إلى سلسلة من المهام وتنفيذها واحدة تلو الأخرى على نفس المعالج.
في المقابل، تستخدم الحوسبة عالية الأداء (HPC) ثلاثة جوانب لأداء المهام:
- الحوسبة المتوازية الضخمة:الحوسبة المتوازية هي تشغيل مهام متعددة في وقت واحد على خوادم أو معالجات حوسبة متعددة. الحوسبة المتوازية الضخمة هي استخدام عشرات الآلاف إلى الملايين من المعالجات أو نوى المعالج لأداء الحوسبة المتوازية.
- مجموعات الحوسبة (وتسمى أيضًا مجموعات الحوسبة عالية الأداء):تتكون مجموعة الحوسبة عالية السرعة من عدة خوادم حوسبة عالية السرعة متصلة ببعضها البعض من خلال شبكة، مع وجود جدول مركزي لإدارة حمل الحوسبة المتوازية. تُسمى هذه الحواسيب بالعقد، ويمكن لمجموعة الحوسبة عالية الأداء أن تتضمن 100000 عقدة أو أكثر.
- المكونات عالية الأداء:جميع موارد الحوسبة الأخرى في مجموعة الحوسبة عالية الأداء، بما في ذلك الشبكة والذاكرة والتخزين وأنظمة الملفات، هي مكونات عالية السرعة وعالية الإنتاجية ومنخفضة الكمون. يمكنهم مواكبة سرعة تشغيل العقد وتحسين قوة الحوسبة وأداء المجموعة.
تطبيقات الحوسبة عالية الأداء (HPC)
أصبحت تطبيقات الحوسبة عالية الأداء مرادفة لتطبيقات الذكاء الاصطناعي، وخاصة تطبيقات التعلم الآلي والتعلم العميق، والتي تقود الابتكار المستمر في العديد من الصناعات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر المجالات التالية:
- مختبرات الأبحاث:يتم استخدام الحوسبة عالية الأداء لمساعدة العلماء في العثور على مصادر الطاقة المتجددة، وفهم تطور الكون، والتنبؤ بالعواصف وتتبعها، وإنشاء مواد جديدة.
- الإعلام والترفيه:يتم استخدام HPC لتحرير الأفلام الروائية، وتقديم مؤثرات خاصة مذهلة، وتوصيل الأخبار في الوقت الحقيقي في جميع أنحاء العالم.
- النفط والغاز:يتم استخدام HPC لتحديد أماكن حفر الآبار الجديدة بدقة أكبر وزيادة الإنتاج من الآبار الموجودة.
- الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي:يتم استخدام HPC للكشف عن الاحتيال في بطاقات الائتمان، وتوفير الدعم الفني للخدمة الذاتية، وتدريب المركبات ذاتية القيادة، وتحسين تكنولوجيا فحص السرطان.
- الخدمات المالية:يتم استخدام HPC لتتبع اتجاهات الأسهم في الوقت الفعلي وأتمتة التداول.
- تصميم المنتج:يتم استخدام HPC لتصميم منتجات جديدة، ومحاكاة سيناريوهات الاختبار، والتأكد من الاحتفاظ بالأجزاء في المخزون لضمان عدم إعاقة خطوط الإنتاج.
- الرعاية الصحية:يتم استخدام الحوسبة عالية الأداء للمساعدة في تطوير علاجات لمرض السكري والسرطان، فضلاً عن تمكين تشخيص المرضى بشكل أسرع وأكثر دقة.