ما هي الحوسبة العالية الأداء

قاعدة البيانات السحابية

ما هي الحوسبة عالية الأداء

الحوسبة عالية الأداء ، أو اختصارًا HPC ، هي القدرة على معالجة البيانات وإجراء العمليات الحسابية المعقدة بسرعات عالية جدًا ، كتمثيل بسيط لمقياس هذه السرعات ، يمكن لجهاز كمبيوتر محمول أو حتى كمبيوتر مكتبي مع معالج 3 جيجاهرتز إجراء حوالي 3 مليارات عملية حسابية في الثانية ، في حين أن هذا أسرع بكثير مما يمكن لأي إنسان تحقيقه ، هذا صغير جدًا ، مقارنةً بحلول HPC ، التي يمكنها إجراء أكثر من أربعة مليارات عملية حسابية في الثانية ، تعالج هذه العمليات الحسابية المعقدة عبر خوادم متعددة على التوازي ، والمعروفة باسم مجموعات الخوادم ، المكونة من مئات أو حتى الآلاف من خوادم الحوسبة المتصلة عبر شبكة سريعة.[1]

ما هو الحاسوب العملاق؟

يعد الكمبيوتر العملاق أساس عمل الحوسبة عالية الأداء ، حيث يتكون الحاسب العملاق من آلاف العقد الحاسوبية التي تعمل معًا لإتمام المهام ، وعلى الرغم من وجودها لفترة طويلة ، إلا أن الحواسيب العملاقة كانت تاريخيًا آلات مفردة فائقة السرعة ، في حين أن أجهزة الكمبيوتر الحالية عالية الأداء ، التي تم إنشاؤها باستخدام مجموعات ضخمة من الخوادم ، مع وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر ، تجمع أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم قوة الحوسبة لتقديم أداء أعلى بشكل ملحوظ من الأجهزة الفردية ، ومن خلال تطبيق المزيد من قوة الحوسبة باستخدام HPC ، يمكن أن تكون المشكلات كثيفة البيانات تشغيل باستخدام مجموعات بيانات أكبر ، فإن هذا يعزز وصف وفحص المشكلات بدقة أعلى ونطاق أكبر أو باستخدام المزيد من العناصر.[2]

مزايا الحوسبة عالية الأداء

تشمل الميزات التي يضمنها HPC العديد من الفوائد التي تعود على الإنسان في أي مجال من مجالات الحياة ، وفي أي مكان وخاصة في عمل الشركات الكبيرة وغيرها ، ومن أهم هذه الميزات:[2]

• توافر العرض والطلب: بالنسبة للصناعات التنافسية ، يمكن أن يؤدي الوصول السريع إلى المعلومات إلى إعطاء الأعمال دفعة قوية للمنافسة.
• توفير المال: تساعد المعالجة الأسرع الشركات على تحقيق نتائج أسرع ، وبالتالي توفير المزيد من المال ، وكذلك أصحاب الأعمال.
• تبسيط العمليات: تستطيع هذه الحوسبة تخصيص إجراءات العمل في أي شركة ، حتى يتمكن عمالها من القيام بالمزيد.
• التنبؤ بالمستقبل: هذه الحواسيب العملاقة قادرة على تحليل وإنتاج البيانات بمعدلات تنذر بالخطر.
• تحسين الحياة: هذا مرتبط بمعرفتها بكافة المجالات ، من القطاع الصحي إلى القطاع الصناعي إلى الاقتصادي وغيره.

استخدامات الحوسبة عالية الأداء

إن استخدامات الحوسبة عالية الأداء واسعة النطاق ، وفي أكثر من مجال من مجالات الحياة التي يتواجد فيها الناس ، خاصة فيما يتعلق بالاستفادة من الصناعات التي يعتمد عليها الناس ، ومن أهمها:[3]

• رعاية صحية: يتم استخدام HPC لتخزين سجلات المرضى وتتبع العناصر الحيوية الخاصة بهم وتحليل فعالية الأدوية ، كما أن قوة الحوسبة العالية ضرورية أيضًا للعمليات المتقدمة والمعقدة مثل تسلسل الجينوم.
• معلمة البحث: يساعد HPC العلماء على اكتشاف مصادر الطاقة المتجددة ، والتنبؤ بالعواصف الكارثية وتتبعها ، وفهم الكون وتطوره ، وتصميم مواد جديدة تدفع الابتكار الحديث.
• التخطيط العمراني: مثل استخدام بيانات أجهزة الاستشعار حول أنماط حركة المرور والطقس ومستويات الضوضاء ، والتي ثبت أنها أكثر أهمية للتخطيط الحضري ، كما تساعد المدن الذكية في تحديد المشكلات طويلة الأجل ، مثل تغير المناخ.
• التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: يتعلق هذا بالعديد من المجالات ، مثل اكتشاف الاحتيال على بطاقات الائتمان ، وتقديم الدعم الفني الموجه ذاتيًا ، وحتى تحسين تقنيات فحص السرطان.
• التمويل والأعمال: من ناحية الأعمال ، فإنه يمنح الشركات ميزة تجارية ، عندما يتعلق الأمر بخفة الحركة اليومية ، وفيما يتعلق بالعملات المشفرة ، يمكن لنظام HPC طباعة المفاتيح للوصول إلى عملات البيتكوين.
• هندسة: كمستشار لتكنولوجيا المعلومات ، يمكن للمهندسين الآن اختبار تصميمات جديدة في عمليات محاكاة حاسوبية قوية.
• وسائل الإعلام والترفيه: على سبيل المثال ، يمكن استخدامها في تحرير الأفلام ، وتوفر أيضًا تأثيرات معقدة على الكمبيوتر ، والتي قد تكون مفاجأة.

ما هي Oracle Managed Cloud Services

مستقبل الحوسبة عالية الأداء

فهم التطور السريع لأجهزة الكمبيوتر العملاقة ، عند النظر في تقدم السرعة والسعة في السنوات القليلة الماضية ، ظهر الكمبيوتر العملاق Titan لأول مرة ، في عام 2012 ميلادي ، حيث كان له أداء مثير للإعجاب ، وفي عام 2018 ميلادي طور خمسة أضعاف الحوسبة قوة تايتان ، ويركز مستقبل الحاسبات على الأداء العالي على الكفاءة ، وتحقيق المزيد بموارد أقل ، وعلى الرغم من مستقبله المشرق والمزايا التي يقدمها في كثير من المجالات ، لا تزال هناك عقبات أمامه ، من حيث بناء الحواسيب العملاقة ، والتي قد تكلف ملايين الدولارات ، وهذا يمنعهم من الدخول في بعض المجالات ، كما سيقتصر على الدول ذات الاقتصاديات القوية.[3]

بهذا نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان ما هي الحوسبة عالية الأداء، من خلالها تعلمنا ما هي الحوسبة والحوسبة عالية الأداء ، واستخداماتها ومزاياها ومستقبلها ، كما تعلمنا عن ماهية أجهزة الكمبيوتر العملاقة.