صورة تعبيرية - غيتي
اليوم ميديا – (مراد عبد الحكيم)
إن الحوسبة الإكساسكيل هي أحدث إنجاز في أجهزة الكمبيوتر العملاقة المتطورة – وهي أنظمة عالية الطاقة قادرة على معالجة الحسابات بسرعات مستحيلة حاليًا باستخدام أي طريقة أخرى.
الحواسيب العملاقة من فئة إكساسكيل هي حواسيب تعمل بمقياس إكسافلوب. تشير البادئة “إكسا” إلى كوينتيليون واحد، أي 1 × 10 18 – أو واحد متبوع بـ 18 صفرًا. أما “فلوب” فهي اختصار لـ “عمليات الفاصلة العائمة في الثانية”، وهو نوع من الحسابات يُستخدم لقياس أداء الحواسيب لأغراض المقارنة، وفقا لموقع “لايف ساينس”.
هذا يعني أن حاسوب إكساسكيل قادر على معالجة كوينتيليون عملية حسابية عائمة على الأقل في الثانية. بالمقارنة، تعمل معظم الحواسيب المنزلية في نطاق التيرافلوب (عادةً حوالي 5 تيرافلوب)، حيث تعالج حوالي 5 تريليونات (5 × 10 12 ) عملية حسابية عائمة في الثانية.
“الإكزا فلوب هو مليار مليار عملية حسابية في الثانية. يمكنك حل المشكلات إما على نطاق أوسع بكثير، مثل محاكاة كوكب كامل، أو بدقة أعلى بكثير”، هذا ما صرّح به جيرالد كلاين، نائب رئيس حلول عملاء الحوسبة عالية الأداء والذكاء الاصطناعي في HPE ، لموقع Live Science.
كلما زادت عمليات الفاصلة العائمة التي يستطيع الحاسوب معالجتها في الثانية، زادت قوته، مما يُمكّنه من حل المزيد من الحسابات بسرعة أكبر. تُستخدم الحوسبة الإكساسكيل عادةً لإجراء عمليات محاكاة معقدة، مثل التنبؤ بالطقس، ونمذجة أنواع جديدة من الأدوية، والاختبار الافتراضي لتصاميم المحركات.
كم عدد أجهزة الكمبيوتر إكساسكيل، وما هي استخداماتها؟أطلقت شركة HPE أول حاسوب إكساسكيل، المسمى فرونتير ، في يونيو 2022. وبلغت سرعة تشغيله المسجلة 1.102 إكسافلوب. ومنذ ذلك الحين، تجاوزه جهاز إل كابيتان ، الرائد الحالي، بسرعة 1.742 إكسافلوب. ويوجد حاليًا حاسوبان من هذا النوع وقت النشر.
استُخدمت الحواسيب العملاقة إكساسكيل خلال جائحة كوفيد-19 لجمع ومعالجة وتحليل كميات هائلة من البيانات. مكّن هذا العلماء من فهم ونمذجة الشفرة الجينية للفيروس، بينما استخدم علماء الأوبئة قوة الحوسبة لهذه الحواسيب للتنبؤ بانتشار المرض بين السكان. أُجريت هذه المحاكاة في وقت أقصر بكثير مما كان ممكنًا باستخدام حاسوب مكتبي عالي الأداء.
تجدر الإشارة أيضًا إلى أن الحواسيب الكمومية تختلف عن الحواسيب العملاقة. فبدلًا من تمثيل المعلومات باستخدام البتات التقليدية، تستفيد الحواسيب الكمومية من الخصائص الكمومية للبتات الكمومية لحل مسائل معقدة للغاية بالنسبة لأي حاسوب تقليدي.
لكي تعمل الحوسبة الإكساسكيل بكفاءة، تحتاج إلى عشرات الآلاف من وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات المعالجة الرسومية (GPU) المتطورة في مساحة واحدة. يُعد القرب بين وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات أمرًا بالغ الأهمية، إذ يُقلل من زمن الوصول (الوقت الذي تستغرقه البيانات للانتقال بين المكونات) داخل النظام. وبينما يُقاس زمن الوصول عادةً بالبيكو ثانية، عندما تُعالج مليارات العمليات الحسابية في وقت واحد، فإن هذه التأخيرات الطفيفة قد تُبطئ النظام بأكمله.
قال بيكا مانينين، مدير العلوم والتكنولوجيا في CSC ، لموقع لايف ساينس: "تربط الشبكة بين عُقد الحوسبة (المكونة من وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسومات والذاكرة) معًا". وأضاف: "ثم تُمكّن حزمة البرامج من تسخير قوة الحوسبة المشتركة للعُقد في مهمة حوسبة واحدة".
على الرغم من حشر مكوناتها بأقصى قدر ممكن من الدقة، لا تزال أجهزة الحواسيب فائقة السرعة أجهزةً ضخمة. على سبيل المثال، يحتوي حاسوب فرونتير العملاق على 74 خزانة، يزن كل منها حوالي 3.5 أطنان، وتبلغ مساحته 7300 قدم مربع (680 مترًا مربعًا)، أي ما يعادل نصف مساحة ملعب كرة قدم تقريبًا.
