الحواسيب الفائقة / ســــــــــوزان / ابــــــــن خلدون

ســــــــــوزان / ابــــــــن خلدون
الحاسوب الفائق هو الحاسوب الذي يعتَبَرُ، أَو إعتبرَ في وقت تقديمه
للمرة الأولى، في الصدارة من ناحية قدرةِ المعالجة, خاصّة سرعة إجراء
العمليات الحسابية. التعبير "إستعمال الحاسبات الفائقة" كَانَ قد إستخدم
لأوّل مرة بواسطة صحيفةِ New York World في عام 1929 للإشارة إلى أجهزة
ضخمة منظمة للجداول وفقا للطلب من صّنعِ آي بي إمِ خصيصا لجامعةِ
كولومبيا.
الحواسيب الفائقة التى قدّمتْ إلى الجمهور مطلع الستّيناتِ صُمّمتْ فى
الأصل بواسطة سيمور كراي في مؤسسة سي دي سي لتنظيم البيانات، و التى
تصدرت السوقَ نحو السبعيناتِ حتى تَركها Cray لتَشكيل شركتِه الخاصة Cray
Research. سيطرَ كراى آنذاك على سوقِ الحاسوب الفائق بتصاميمِه الجديدةِ،
محْتفظا بالقمة في إستعمال الحاسبات الفائقة لخمس سَنَواتِ (1985 -1990).
كراي، نفسه، لم يستخدم أبدا كلمة "حاسوب فائق", حقيقة قليلة التذكّر هى
أنه أقر فقط بكلمةَ "computer".
دخل في الثمانيناتِ عدد كبير من المنافسين الأصغر إلى السوق، في توازي مع
خَلْقِ سوقِ الحاسوب المصغّر في عقد سابق، لكن العديد مِنْهم إختفى في
منتصف التسعيناتِ "إنهيار سوقِ الحاسوب العملاقِ". اليوم، الحواسيب
الفائقة فريدة من نوعهاَ إلى حد نموذجي, تصمم و تنتج وفقا للطلب بواسطة
شركات "تقليديّة" مثل آي بي إمِ وإيتش بي، الذين إشتريا العديد مِنْ
شركاتِ الثمانيناتَ للإستفادة من خبرتِهم.

كان كراي-2 الحاسوب الأسرع فى العالم مِنْ 1985 حتى 1989. التعبيرَ
الحاسوب الفائق ذاته فى الواقع مائع، فحاسوب "اليوم" الفائق مرشح لأنْ
يُصبحَ حاسوبَ "الغد" العادى. أجهزة سي دي سي المبكّرة كَانتْ مجرّد
معالجاتَ عددية سريعة جداًً، تفوق بحوالي عشْرة أضعاف سرعة أسرع الأجهزة
المعَروضة فى ذلك الوقت من قبل شركاتِ أخرى. في السبعيناتِ كُرّستْ معظم
الحواسيب الفائقةِ إلى معالجة المتجهات التى لا تخضع لقواعد العمليات
الحسابية التقليدية و إنما تخضع لحساب المتجهات، وطوّرَ العديد مِنْ
الوافدين الجدد معالجاتِ خاصتهم بسعر أقل لدُخُول السوقِ. شهدت أوائل
ومنتصفُ الثمانينات أجهزة حاسوب بعدد بسيط مِنْ معالجاتِ المتجهات تعْملُ
بالتوازي. كَانتْ الأعداد النموذجيّة للمعالجاتِ في مدى أربعة إلى ستّة
عشرَ. في أواخر الثمانيناتِ والتسعينياتِ، تحول الإنتباه مِنْ معالجاتِ
المتجهات إلى أنظمةِ التشغيل المتوازية الهائلةِ بآلافِ من وحدات
المعالجة المركزيةِ "الإعتيادية"، كون البعض وحدات بعيدةعن الأنظار و كون
البعض الآخر تصاميمَ حسب الطّلبَ. (هذا عموماً و هزليا مدعو بإسم هجومِ
الجراثيم القاتلِ في الصناعةِ. )
اليوم، تستند التصاميم المتوازية على معالجات دقيقة "بعيدة عن الأنظار"
تفى بالغرض المطلوب، مثل PowerPC، Itanium، أَو x86-64، و تتخذ الآن معظم
الحواسيب الفائقة الحديثةِ شكل عناقيد إلكترونية بالغة المؤالفةً تضم
معالجاتِ متداولة تجاريا و وسائل ربط وفقا للطلب.

أنا الطالب ممتاز الحمادة من ثانوية الباسل للمتفوقين :
بالنسبة للحواسيب الفائقة إنها تتطور كل ثانية وهذه آخر ما وصلت له:

أعلنت شركة هيوليت باكرد (HP) الأسبوع الماضي أنها أبرمت عقدا مع وزارة الدفاع الأميركية (البنتاغون) لمدها بحواسيب فائقة لتسريع جهود تطوير الأسلحة الجديدة.

وفي الاتفاق الجديد يحصل البنتاغون على حواسيب عنقودية فائقة من طراز "كلاستر بلاتفورم 4000" الذي تطوره HP، والذي يعتمد على شرائح "أوبتيرون" الحاسوبية من شركة "AMD" ويعمل على نظام تشغيل "لينيكس".

وتصل سرعة الحواسيب الفائقة الجديدة 10 تيرا فلوب، أي أنها قادرة على إجراء نحو 10 تريليونات عملية في الثانية الواحدة. وستدخل هذه الحواسيب الخدمة في سبتمبر/أيلول القادم، حيث ستثبت في مركز بحثي عسكري بقاعدة رايت باترسون الجوية في ولاية أوهايو.

وينتظر أن تسهم الحواسيب الجديدة في الإسراع بأبحاث وزارة الدفاع، ودعم التكامل بينها بشأن تطوير مفاهيم جديدة ومتقدمة للأسلحة، وتنشيط برامج تحوير الأسلحة القائمة، وكذلك دعم برامج محاكاة اختبار الأسلحة لتصبح هذه الاختبارات أكثر دقة وكفاءة.

ويتكون الحاسوب العنقودي الواحد من 2 أو أكثر من الحواسيب متصلة ببعضها البعض إما بصورة مباشرة أو عن طريقة شبكة محلية سريعة -وتسمى كل وحدة حاسوبية "عقدة"- وبحيث تتعاون هذه الحواسيب لإنجاز مهمة محددة وكأنها حاسوب واحد. ويصل عدد العُقد في حواسيب HP التي سيحصل عليها البنتاغون 1024.

وقد بزغ مفهوم الحواسيب العنقودية أواخر السبعينيات الماضية لأسباب اقتصادية. فالحصول على قدرة حاسوبية من تجميع قدرات عدة حواسيب في حاسوب عنقودي أرخص مما لو حصلت على نفس القدرة من حاسوب واحد تقليدي.

وكان أول حاسوب عنقودي هو "آرك نت" الذي طورته شركة "ديتا بوينت" عام 1977، ولكنه لم يلق نجاحا تجاريا. أما أول نجاح تجاري للحواسيب العنقودية فكان في الثمانينيات مع تطوير شركة "DEC" لحاسوب "فاكس كلاستر". وقد ساهم في تطور الحواسيب العنقودية التطور الكبير في الشبكات الحاسوبية التي تتيح ربط عدد هائل من الحواسيب بكفاءة.

يذكر أنه في آخر قائمة لأسرع 500 حاسوب فائق -نُشرت في يونيو/حزيران الماضي- احتلت IBM المركز الأول لإنتاجها 259 طرازا من الحواسيب الفائقة، اثنان منهما في صدارة القائمة. وأتت HP في المركز الثاني بإنتاجها 131 طرازا. وتُستخدم الحواسيب العنقودية في الأبحاث التي تحتاج إلى قدرات حاسوبية هائلة، مثل تطوير نماذج لتوقع التغيرات المناخية طويلة المدى، والأبحاث النووية واحتمال التعرض لهزات زلزالية.