تبلیغات
کامپیوتر
کامپیوتر
: : : : : :
درباره ما
آرشیو مطالب
نظرسنجی
نظرتان درباره ی مطالب وبلاگ چیست؟





نویسندگان
صفحات اضافی
ایران از نظر سرعت اینترنت
کم مصرف ترین پردازنده ۶ هسته ای AMD معرفی شد
روشی برای خنک کردن لپ‌تاب
آشنایی با Sql Server طراحی(Data Base)
مطالبی درباره ی مانیتور قسمت 2
مطالبی درباره ی مانیتور قسمت 1
ابر کامپیوتر ها قسمت 2
ابر کامپیوتر ها قسمت 1
فناوری نانو در صنعت کامپیوتر
ویروس‌های برتر تاریخ کامپیوتر
تاریخچه مسیر یابهای سخت افزاری
همه چیز در مورد هارد دیسک قسمت 2
: همه چیز در مورد هارد دیسک قسمت 3
بررسی پردازنده Intel Core i7-870دی 10
آخرین اطلاعات درباره ی تکنولوژی های کامپیوتر
آموزش اسمبل کردن کامپیوتر
آموزش مونتاژ یک کامپیوتر
ریزپردازنده‌ها
همه چیز درباره مـــــــــــــــادربورد...
راهنمای خرید CPU پردازشگر
مروری بر فلش دیسک
از ویروسی شدن کامپیوترتان از طریق یو اس بی درایوها جلوگیری کنید
آمـوزش پـارتیـشن بـندى هـارد دیـسـك
همه چیز در باره ی کامپیوتر قسمت 2
INTEL یا AMD چقدر پول دارید؟
هرآنچه باید در مورد هارد دیسک بدانید
نکات مهم درباری کامپیوتر
همه چیز در باره ی کامپیوتر قسمت 1
اطلاعاتی در مورد پردازنده ها(CPU) قسمت 2
اطلاعاتی در مورد پردازنده ها(CPU) قسمت 1
اطلاعاتی در مورد پردازنده ها(CPU)
اصطلاحات رایج درباره,SATA و IDE,CPU,IRQ , DMA
اخبار های روز کامپیوتر
اولین Flash Drive با تکنولوژی USB 3.0
اخبار هارد و وسایل ذخیره سازی
یا تصحیح ضریب توان در پاور چیست و عملکرد آن چگونه است؟
قبل از خریدن power computerبه این نکات توجه کنید؟
نمودار مقایسه انواع دیسك سخت
اطلاعاتی درباره ی مادربرد
انواع مادریرد(Motherborb)
SATA و IDE چه هستند(حافظه)؟
کارت حافظه یا همان Ram
كارت صدا چیست؟
نحوه انتخاب یک کارت گرافیک
مشخصاتی از CPU
مراقبت از کامپیوتر
اطلاعاتی درباره ی کارت صدا
مشخصاتی از Ram
نحوه انتخاب یک کارت گرافیک
نحوه تشخیص کارتهای گرافیک غیر اورجینال
مشخصاتی از کارت گرافیک
قیمت قطعه کارت گرا فیک
نکاتی که در رابطه با تهیه کارت گرافیک
آمار و امكانات
آخرین بروزرسانی :
تعداد كل مطالب :
تعداد کل نویسندگان :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
بازدید کل :
آخرین بازید از وبلاگ :
اضافه كردن به علاقمندی ها
خانگی سازی
ذخیره صفحه
تبلیغات


ابر رایانه وسیله ای برای تبدیل مسایل محاسبه ای به مسایل ورودی و خروجی است. کن باچر Ken Batcher ، ابر رایانه رایانه ای است که در زمان معرفی از نظر ظرفیت پردازش و به خصوص سرعت محاسبه ازدیگر ماشین ها قوی تر باشد. اولین ابر رایانه ها در دهه ی ۱۹۶۰به طور عمده در موسسه اطلاعات کنترل (CDC) توسط سیمور کری«Seymour Cray» طراحی شد.

پیشگفتار
ابر رایانه رایانه ای است که در زمان معرفی از نظر ظرفیت پردازش و به خصوص سرعت محاسبه ازدیگر ماشین ها قوی تر باشد. اولین ابر رایانه ها در دهه ی ۱۹۶۰به طور عمده در موسسه اطلاعات کنترل (CDC) توسط سیمور کری«Seymour Cray» طراحی شد. کری تا دهه ی ۱۹۷۰ زمانی که برای تاسیس شرکت خود پژوهشکده کری, از آن جدا شد آنرا هدایت می کرد. کری بعدها با طرح های جدید خود بازار ابر رایانه را در دست گرفت و تا ۲۵ سال (۱۹۶۵ ۱۹۹۰) بی رقیب ماند. در دهه ی ۱۹۸۰به موازات تولید یک دهه قبل تر کامپیوتر کوچک هاشمار زیادی از رقیبان کوچکتر وارد بازار شدند اما بسیاری از آنها در" رکود بازار ابر رایانه ها" ی اواسط دهه ی ۱۹۹۰ ناپدید شدند. امروزه ابر رایانه ها طرح های یک بار تولید شونده هستند که توسط شرکت های "سنتی" مانند IBM و HP طراحی می شوند. این شرکت ها بسیاری از شرکت های دهه ی ۱۹۸۰ را برای استفاده از تجاربشان خریداری کردند، هر چند در طراحی ابر رایانه ها موسسه ی کری متخصص تر است .

سوپرکامپیوتر یا ابر رایانه

 

معنای کلمه ی ابر رایانه سوپر کامپیوتر Super Computer

معنای کلمه ی ابر رایانه تا حدی متغیر است , و ابر رایانه های امروزی فردا دیگر کاربردی نخواهند داشت، همانگونه که از کولاسوس (Colossus)،‌ (اولین رایانه ی الکترونیکی برنامه دار رقمی دنیا، که طی جنگ جهانی دوم رمز های آلمانی ها را می شکست) پیدا است. ماشین های اولیه ی سی دی سی (CDC) صرفاً پردازنده های منفرد پر سرعتی بودند که تا ده برابر سریع تر از سریع ترین ماشین هایی که توسط دیگر شرکت ها معرفی شده بودند کار می کردند. در دهه ی ۱۹۷۰ بیشتر ابر رایانه ها برای استفاده از پردازنده ی برداری طراحی می شدند و بسیاری از بازیگر های تازه کار برای ورود به بازار پردازنده هایی از این نوع را با قیمت ارزان تر عرضه می کردند. در دهه های ۱۹۸۰و ۱۹۹۰ پردازنده های برداری جای خود را به سیستم های پردازش موازی فشرده با هزاران سی پی یو (CPU) ساده ای داد که برخی از آنها واحد های غیر مرسوم و برخی طرح های متداول و سنتی بودند. امروزه طرح های موازی بر پایه ی ریز پردازنده های RISC " غیر مرسوم" مانند PowerPC یا PA_RISC قرار دارند.


ابزار های نرم افزاری ابر رایانه سوپر کامپیوتر Super Computer
ابزار های نرم افزار ی پردازش توزیعی، API های استاندارد از جمله MPI و PVM و راه حل های نرم افزاری متکی بر منبع باز مانند Beowulf و openMosix، که کار ساخت نوعی از " ابر رایانه های مجازی" با استفاده از مجموعه های ایستگاه کار ها و خدمتگذار های عادی را تسهیل بخشید، را شامل می شود. فن آوری هایی مانند Rendezvous راه تولید خوشه های رایانه های ویژه را هموار ساخت.

یک نمونه، تابع تفسیر توزیعی در برنامه کاربردی ترکیبیApple&#۰۳۹;s Shake ست. رایانه هایی که از نرم افزار Shake استفاده می کنند کافی است فقط در شبکه در مجاورت یک دیگر باشند تا به طور خود کار منابع همدیگر را پیدا و مورد استفاده قرار دهند. در حالی که هنوز هیچ کس خوشه رایانه ی ویژه ای ای بهتر از ابر رایانه های سال گذشته نساخته است فاصله ی بین رایانه های رومیزی، یا حتی لپ تاپ ها و ابر رایانه ها در حال ناپدید شدن است و این احتمال وجود دارد که این روند با افزایش پشتیبانی توکار برای همسانی(parallelism) و پردازش توزیعی در سیستم عامل های رایانه های رومیزی تداوم یابد. یک زبان برنامه نویسی آسان برای ابر رایانه ها مبحث تحقیقاتی باز و وسیعی را در علم رایانه به جا ی می گذارد .

کاربرد ها

ابر رایانه ها برای کارهایی که به محاسبات زیاد و دقیق نیازمند است به کار می رود از جمله: پیش بینی وضع هوا , تحقیقات آب و هوایی ( که شامل گرم شدن جهانی می شود)، نمونه سازی مولکولی (محاسبه ی ساختار ها و خصوصیات ترکیب های شیمیایی، درشت مولکول های زیستی، بسپار ها, و بلور ها، شبیه سازی های فیزیکی ( مانند شبیه سازی هوا پیما در تونل باد، شبیه سازی انفجار جنگ افزار های هسته ای و تحقیقات در مورد جوش هسته ای )، رمز گشایی و مانند آن. موسسه های نظامی و علمی از بزرگترین مشتری ها می باشند.


 طراحی ابر رایانه سوپر کامپیوتر Super Computer
ابر رایانه ها به دلیل به کار گیری طرح های ابتکاری و جدید با سرعتی بیشتر از رایانه های متداول کار می کنند. این طرح ها ان ها را قادر می سازد بسیاری کارها را با وجود نیاز به برسی فنی جزییات بغرنج به صورت موازی انجام دهند.ان ها بیشتر برای انجام گونه های خاصی از محاسبات تخصص دارند و در برابر بیشتر کارهای محاسباتی عادی عملکرد ضعیفی از خود نشان می دهند. سازمان دهی حافظه این رایانه ها به دقت تنظیم شده است تا در تمام زمان ها پردازنده با داده ها و دستور العمل ها تغذیه شود. در واقع, بیشتر تفاوت پیاده سازی بین رایانه های کند تر و ابر رایانه ها به خاطر طرح سازمان دهی حافظه و ترکیب بندی اجزا است . قانون Amdahl برای تمام سیستم های موازی صادق است. ابر رایانه ها تلاش زیادی را برای حذف توالی نرم افزاری اعمال کرده و برای شتاب دادن به تنگنا های (bottlenecks) باقی مانده از سخت افزار بهره می گیرند.

چالش های ابر رایانه و فن آوری ها
یک ابر رایانه تولید گرما می کند و باید خنک شود. خنک سازی بیشتر ابر رایانه ها یک مشکل HVAC بزرگ است . اطلاعات نمی تواند با سرعتی بیشر از سرعت نور بین دو جز یک ابر رایانه جا به جا شود. به همین دلیل، ابر رایانه هایی که چندین متر طول دارند باید دارای زمان پاسخگویی دست کم یک دهم نانو ثانیه باشد. به این خاطر در طرح ابر رایانه ی کری ساخت سیمور کری از کابل های کوتاه ا ستفاده شده بود. ابر رایانه ها مقادیر زیادی داده را در مدت زمان کوتاهی مصرف و تولید می کنند. برای اطمینان از این که اطلاعات به سرعت منتقل و به درستی ذخیره و باز یابی می شود به کاری بیشتر نیاز است .

فن آوری های مرسوم در ابر رایانه – سوپر کامپیوتر Super Computerفن آوری هایی که برای ابر رایانه ها شکل گرفته اند عبارتند از:

۱ـ پردازش برداری ۲

2ـ خنک سازی به کمک مایع

۳ـ دسترسی به حافظه نا یکنواختNUMA –

۴ـ لوح های شیاری که اولین نمونه ی ان بعد ها RAID نام گرفت

۵ـ سیستم فایل موازی

سوپر کامپیوتر یا ابر رایانه


تکنیک های پردازش
تکنیک های پردازش برداری اول بار برای ابر رایانه ها توسعه یافت و همچنان در برنامه های کاربردی با کارایی بالامتخصص مورد استفاده قرار می گیرد . تکنیک های پردازش برداری به بازار مجتمع در معماریDSP ودستورهای پردازش SIMD برای رایانه های همه منظور تحلیل یافته است

 .
سیستم عامل ابر رایانه
سیستم عامل آنها، که اغلب نسخه ای از لینوکس است، با سیستم عامل های دیگر ماشین های کوچکتر تفاوتی ندارند. به هر حال از آنجا که توسعه دهندگان سیستم های عامل منابع برنامه نویسی را محدود کرده اند رابط کاربری ان ها ضعیف تر است. و از این واقعیت منتج می شود که وقتی این رایانه ها که اغلب قیمتی برابر با صد ها هزار دلار دارند به بازار های خیلی کوچک فروخته می شوند بودجه ی R&D آنها اغلب محدود می شود. به طرز جذابی این روندی مداوم در صنعت رایانه بوده است.

برنامه نویسی ابررایانه ها
معماری موازی ابر رایانه ها اغلب استفاده از تکنیک های برنامه نویسی خاصی را برای به کار گیری سرعت شان تحمیل می کند .کمپایلر های فرترن تک منظوره سریعتر از کمپایلر های زبان برنامه نویسی C و زبان برنامه نویسیC++ کد تولید می کنند بنا بر این فرترن زبان انتخابی برنامه نویسی علمی و بنابر این زبان بیشتر برنامه هایی که در ابر رایانه ها پیاده می شود است. برای بهره گیری از موازی بودن ابر رایانه ها، در خوشه های با اتصال شل از PVM و MPI ودر ماشین های با حافظه مشترک و هماهنگ از OpenMP استفاده می شود .

انواع ابر رایانه های همه کاره

سه دسته ی اصلی از ابر رایانه های همه کاره وجود دارد: 


ماشین های مبتنی بر پردازش موازی
ماشین های مبتنی بر پردازش موازی عملیات های محاسباتی مشترک را در آن واحد بر حجم زیادی از داده انجام شود.

رایانه های خوشه ای
رایانه های خوشه ای با کابل کشی کوتاه برای پشتیبانی از تعداد زیادی پردازنده و برای این که حافظه ی آنها بتواند با هم در ارتباط باشد از رابط های مخصوص استفاده می کنند . پردازنده ها و وسایل کابل کشی از ابتدا برای ابر رایانه ها طراحی می شوند.سریعترین ابر رایانه های همه کاره دنیا از این فن آوری استفاده می کنند. خوشه های commodity از تعداد زیادی پی سی های commodity که با شبکه های محلی با پهنای باند زیاد و سرعت عکس العمل کم به هم مرتبطند استفاده می کنند. در سال ۲۰۰۲ قانون مور (Moore) و اقتصاد مقیاس عامل های غالب در طراحی ابر رایانه ها است:

در حال حاضر یک رایانه رو میزی جدید از یک ابر رایانه ی ۱۵ ساله قدرتمند تر است، و دست کم برخی از ترفند های طراحی که باعث می شد ابر رایانه های پیشین بهتر از ماشین های رومیزی کنونی کار کنند درون یک commodity pc&#۰۳۹;s جا داده شده اند .از این گذشته , هزینه ی توسعه و تولید تراشه ها باعث می شد تا طراحی تراشه های سنتی برای یک اجرای کوتاه عملا غیر اقتصادی شده وتراشه های تولید انبوه که با داشتن تقاضا های کافی از عهده ی هزینه ی تولید خود بر می آمدند جای آنها را بگیرند .

 علاوه بر این، بسیاری از مسایلی که توسط ابر رایانه ها انجام می شد به طور ویژه برای موازی سازی ( در اصل، تبدیل کردن به بخش های ریز تر برای این که بتوان در ان واحد بر روی ان ها کار کرد) و به خصوص، موازی سازی نسبتاً زمخت (coarse-grained parallelization) که مقدار اطلاعات مورد نیاز برای انتقال بین واحد های پردازش -- مستقل از هم را محدود می کند، مناسب است. به همین دلیل برای بسیاری از کار ها می توان " خوشه های" رایانه ای با طرح استاندارد که قابل برنامه نویسی برای کار به صورت یک رایانه ی بزرگ هستند را جایگزین ابر رایانه های سنتی و متداول کرد. بسیاری از این ها از سیستم عامل لینوکس استفاده می کنند، به آنها خوشه های Beowulf گفته می شود. در ابتدای سال ۲۰۰۳ ، ابر رایانه های شماره ی ۳ دنیا خوشه ای از commodity است و تحت سیستم عامل لینوکس و با سخت افزار اینتل x۸۶ کار می کند. به هر حال انتظار می رود شماری از پروژه های خوشه ی commodity که تحت لینوکس و با CPU های AMD x۸۶-۶۴ عمل می کنند با سرعت بالاتری کار کنند. اگر این روند تداوم یابد احتمالا لینوکس سیستم عامل استاندارد de facto ابر رایانه ها خواهد شد. در انتهای سال ۲۰۰۳ ابر رایانه های شماره ی ۳ دنیا خوشه ای متفاوت بود، VirginiaTech System X که با Mac OS X بر خوشه ای از سیستم های ۱,۱۰۰ G۵ کار می کرد.

ابر رایانه های تک منظوره
ابر رایانه های تک منظوره ابزار های محاسبه ی به کارایی بالا هستند که معماری ان ها برای یک کار خاص طراحی شده است. این باعث می شود بتوان از تراشه های به طور خاص برنامه نویسی شده ی FPGA و یا حتی تراشه های VLSI سنتی استفاده و با قربانی کردن عمومیت، نسبت کار ایی/قیمت بالاتری تولید کرد. از این ابر رایانه ها برای برنامه های کاربردی مانند محاسبه های فیزیک فضایی و کد شکنی brute-force استفاده می شود.

چند نمونه از ابر رایانه های تک منظوره عبارتند از:

۱ـ Deep Blu برای بازی شطرنج

۲ـ محاسبه قابل پیکر بندی

۳ـ GRAPE برای فیزیک فضایی

سریعترین ابر رایانه های امروزی
سرعت یک رایانه عموماً با فلاپ (عملیات های اعشاری در هر ثانیه) اندازه گیری می شود .این اندازه گیری هزینه سربار ارتباطات را نادیده گرفته و فرض می کند که تمام پردازنده ها ی ماشین به داده ها دسترسی وبا تمام سرعت کار می کنند.بنابر این به عنوان یک استاندارد متری ایده ال نیست ولی به هر حال به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد . در ۲۹ سبتامبر سال ۲۰۰۴م سریعترین ابر رایانه ها نمونه اولیه Blue Gene/L با ۱۶.۲۵۰پردازنده ساخت IBM می باشد. این ابر رایانه می تواند با سرعت ۰۱/۳۶ ترا فلاپ کار کند. نمونه اولیه Blue Gene/L نسخه ی سفارشی شده ی معماری PowerPc شرکت ای بی ام (IBM) است. این نمونه اولیه فعلاً در Rochester شرکت ای بی ام، نیو یورک فاسیلیتی است اما نسخه های تولید در سایت های مختلف از جمله آزمایشگاه ملی لارنس لیور مور (LLNL) مهیا خواهد شد. قبل از Blue Gene/ L سریعترین ابر رایانه شبیه ساز زمین در موسسه علوم زمین یوکوماها ژاپن بود.

 مطلب آخر در مورد دو تا از جدیدترین سوپر کامپیوتر های ساخته شده:

1-جگوار

کمپانی کری که نامی مطرح در عرصه تولید سوپر کامپیوتر ها در جهان میباشد اخیرا سریعرین سوپر رایانه جهان را با نام جگوار در آزمایشگاه ملی Oakridge نصب نمود.این سوپر رایانه جدید کمپانی کری دارای حداکثر قدرت توان پردازش محاسباتی 64/1 پتا فلوپ میباشد.در پیکربندی این سوپر کامپیوتر بیش از 45 هزار پردازنده 4هسته ای اپترون ای ام دی و 362 ترابایت حافظه و 10 پتا بایت ظرفیت هارد دیسک گنجانده شده است.پهنای باند حافظه این ابر رایانه در حدود 578 ترابایت بر ثانیه میباشد .

 2- Roadrunne

سریع‌ترین سوپرکامپیوتر جهان به بالاترین سرعت خود دست پیدا کرد

 این دستگاه توانست در هنگام تحلیل فرایندهای «فوق پیچیده» در حوزه عصب شناسی از سوی محققین به رکوردی تازه در زمینه سرعت محاسباتی دست پیدا کند
این سوپرکامپیوتر که با سرعتی در مقیاس «پتا-فلاپ» کار می کند مجهز به پردازنده های Cell می باشد که در کنسول بازی PlayStation3 شرکت سونی بکار گرفته شده است.
Roadrunner که از سیستم عامل لینوکس استفاده می کند قادر است در هر ثانیه ده به توان پانزده محاسبه انجام دهد.
محققین آزمایشگاه Los Alamos به همراه مهندسین بخش تحقیقات شرکت IBM برای آزمایش این سوپرکامپیوتر از سه دسته کد محاسباتی متفاوت استفاده کردند.
یکی از این کدها PetaVision نام دارد.
وظیفه PetaVision مدل سازی سیستم بینائی انسان بوده و از کارکرد بیش از میلیاردها عصب بینائی و سیناپس مغز انسان تقلید می نماید. دانشمندان توانستند با استفاده از ترکیب Roadrunner و PetaVision به یک رکورد کارآیی محاسباتی جدید به میزان 1.144 پتافلاپ در ثانیه برسند.


برای اطلاعات بیشتر روی لینک های آبی رنگ کلیک کنید

عناوین آخرین مطالب ارسالی

s