فلم “Chappie” يبيّن كيف يمكن تحويل أي جهاز إلى حاسوب فائق القوة

جي بي سي نيوز :- قد تفاجأ حين تعلم أن كل ما تستخدمه لقراءة هذا المقال – كمبيوتر محمول، حاسوب مكتبي، كمبيوتر لوحي أو هاتف ذكي – يمكنه أن يكون جزءاً من حاسوب فائق.
في الفيلم الشهير “Chappie” الذي يدور حول روبوت مستقبلي، يتم أخذ الجمهور إلى عالم تُستخدم فيه التكنولوجيا بطرق مثيرة وغير متوقعة. يشمل السيناريو الذي وضع ابتسامة على وجه جميع مستخدمي تقنيات AMD في جميع أنحاء العالم، مشهداً واحداً يضم عدداً من أجهزة سوني بلاي ستيشن 4 مجهزة ببطاقة رسومات AMD Radeon™ ووحدة معالجة مركزية من AMD، تتصل جميعاً ببعضها مشكلة حاسوباً فائقاً. وفي حين أن فيلم”Chappie” يعد صناعة هوليوودية، تجعل فكرة ربط لوحات مفاتيح اللعبة لتكوين حاسوب فائق واقعاً وليس خيالاً علمياً كما قد يتصوره البعض. يسمح التكتل بأن يصبح أي جهاز تقريباً جزءاً من الحاسوب الفائق لأنه يشكل جزءاً من مجموعة من الموارد.

استخدمت أول أجهزة حاسوب فائقة في العالم معالجات متخصصة مكلِّفة وضعت الحوسبة عالية الأداء بعيداً عن متناول معظم الشركات، ولكن اليوم، تستخدم الكثير من أجهزة الحاسوب الفائقة معالجات متوفرة وجاهزة لإنتاج “العقد”، يتم بعدها ربط هذه العقد معاً لتشكل العناقيد، على غرار ما نراه في “Chappie” في مجموعة بلاي ستيشن 4 المشغلة من قبل AMD.

يستخدم نظام عناقيد الحاسوب الفائق عادة معالجات server-orientated مثل AMD Opteron™ family of processors، ولكن أحياناً يريد الأكاديميون والمهندسون تجربة شيء مختلف، واستخدام موارد حوسبة أقل تخصصاً. ولأنه يتم استخدام المعدات المتاحة على نطاق واسع مثل إيثرنت لتشكيل نظام عناقيد، فمن الممكن تكوين نظام عناقيد من عدة أجهزة أخرى، مثل Gizmo 2 أو لوحات مفاتيح الألعاب، على سبيل المثال.

Chappie-Featured-e1423458476666

ولإنشاء نظام عناقيد الحاسوب الفائق في “Chappie”، عليك أن تربط عدد من لوحات المفاتيح بلاي ستيشن 4، التي تشكل قوة كل واحدة منها 1.84 تيرافلوب من القدرة الحاسوبية لـAMD، مع بعضها. يتم تسليم القوة المعالجة وفق تصميم System-on-Chip مع ثماني عقد من وحدات المعالجة المركزية من AMD وحساب وحدات يتألف من 18 من راديون الرسومات الأساسية التالي (GCN) ، التي تستخدم عادة لمعالجة قدرات كل برنامج ولعبة ومقطع فيديو وجهاز استشعار الحركة التي من شأنها تمكن اللاعبين من التفاعل مع الآخرين من خلال استخدام الخدمات عبر الإنترنت. والأكثر تشويقاً من ذلك هو أن معمارية الحاسوب نفسها التي وجدت في بلاي ستيشن 4 تشغل في الحقيقة بعض أنظمة عناقيد الحاسوب الفائقة.

في السنوات الأخيرة، حققت أنظمة عناقيد الحاسوب قدرات حوسبة هائلة من خلال المزج بين التقنيات المعالجة. وقد ألحقت وحدة المعالجة المركزية، والتي كانت ضمن أجهزة الكمبيوتر العملاقة لعقود، بوحدات تسريع مثل AMD FirePro accelerators، والتي توفر قدرة حوسبة هائلة، وذلك من خلال طريقة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

كفاءة استخدام الطاقة هي المفتاح لجعل نظام عناقيد الحاسوب ذات أداء عالٍ وقوي، حيث يأتي تبريد آلاف المعالجات كأحد التحديات على صعيد الميزانية والهندسة. هذا هو السبب الذي يجعل وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ذات الطاقة القوية تتمتعان بمكونات مثالية لبناء نظام عناقيد الحاسوب، حيث كانتا عاملاً مساهماً ومهماً للنمو الهائل في كمية الطاقة الحاسوبية بنظام عناقيد الحاسوب الفائق. هذه هي كفاءة وحدات معالجة الرسومات، وهي أهم كتلة موفرة للطاقة في العالم حيث تستخدم تقنية AMD FirePro accelerators.

ومن خلال تجميع موارد الحوسبة والتخزين، يتمكن الأكاديميون والعلماء والشركات والحكومات من معالجة بعض المسائل الأكثر تحدياً في العالم، كالأبحاث الطبية والتنقيب عن المعادن. وفي الكثير من الحالات، يتألف نظام عناقيد الحاسوب الفائق من أكثر من 10000 عقدة، مع أكثر من 100،000 نواة حساب، كل واحدة منها تعمل من أجل الوصول للنتيجة النهائية. وإذا كنت تظن أن اختبار آثار نظام عناقيد الحاسوب الفائق يقتصر فقط على العلماء، قد تفاجأ. فعندما تلقي نظرة على توقعات الطقس في الصباح ربما تفاجأ عندما تعرف أنها تحسب جزئياً على نظام العناقيد، وذلك عن طريق تشغيل نماذج تنبؤ معقدة للغاية. هذه المعلومة رائعة، أليس كذلك؟ الآن فكّر بهذا الأمر: يتخطى عمل الحاسوب الفائق المسائل العلمية والتنبؤ بالطقس. فالسيارة التي تقودها تم تصميم جزء منها على الأرجح وتم اختبارها باستخدام الحاسوب الفائق الذي يحلل ديناميات الموائع الحسابية لزيادة كفاءة استهلاك الوقود.

لذلك يمكن القول إن أنظمة عناقيد الحاسوب الفائق قد لعبت دوراً هاماً في العالم حولنا، ومع الزيادة في التعلم الآلي وتحليل البيانات الكبيرة، من المتوقع أنها ستلعب دوراً أكبر في حياتنا اليومية المستقبلية. ولعل الجزء الأكثر تشويقاً في كل ذلك هو أن أنظمة عناقيد الحاسوب الفائق تشحن طاقتها من نوع التكنولوجيا ذاته الذي يمكنك إيجاده تحت مكتبك أو في التلفزيون، وربما لم تكن تدرك حتى مدى قوة هذه الأجهزة الشائعة.