سلام به همگی! به جلسه جدید ما در مورد محاسبات با کارایی بالا خوش آمدید.
در این جلسه، به‌طور مفصل به بررسی محاسبات با کارایی بالا (HPC) خواهیم پرداخت. موضوعاتی که پوشش خواهیم داد شامل اهمیت HPC، کاربردهای آن در بخش‌های مختلف، نحوه عملکرد HPC، معماری سطح بالا، مفهوم کلاستر HPCو چندین مورد استفاده از HPCمی‌باشد.
بیایید شروع کنیم. محاسبات با کارایی بالا، که معمولاً به عنوان HPC شناخته می‌شود، توانایی پردازش داده‌ها و انجام محاسبات پیچیده با سرعت بالا را فراهم می‌کند. برای قرار دادن این موضوع در چشم‌انداز:
می‌تواند چهار میلیارد محاسبه در ثانیه انجام دهد، که این بسیار سریعتر از هر انسانی است. این عملکرد از ایچ پی سی طریق پردازش موازی امکان‌پذیر است، شبیه به داشتن هزاران کامپیوتر که با هم کار می‌کنند تا وظایف را سریعتر به پایان برسانند.
یک ترافلاپ (۱۰^۱۲ عملیات ممیز شناور در ثانیه) معیاری برای اندازه‌گیری توان محاسباتی HPC است. گاهی اوقات، HPC به عنوان مترادف ابررایانه‌ها استفاده می‌شود. اگرچه از نظر فنی، یک ابررایانه سیستمی است که با یا نزدیک به بالاترین نرخ عملیاتی فعلی برای رایانه‌ها عمل می‌کند. برخی از ابررایانه‌ها می‌توانند بیش از یک پتافلاپ (۱۰^۱۵ عملیات ممیز شناور در ثانیه) کار کنند.
رایج‌ترین کاربران سیستم‌های HPCشامل محققین علمی، مهندسین و مؤسسات دانشگاهی هستند. برخی از سازمان‌های دولتی، به ویژه ارتش، نیز برای کاربردهای پیچیده به HPCمتکی هستند.
تقاضا برای قدرت و سرعت پردازش افزایش می‌یابد و HPCاحتمالاً برای مشاغل در هر اندازه، به ویژه برای پردازش تراکنش‌ها و انبارهای داده، مورد توجه قرار خواهد گرفت. افراد تکنولوژی‌دوست نیز ممکن است از سیستم HPC برای رفع نیازهای خاص خود استفاده کنند.
چرا HPC مهم است؟ HPC از طریق پردازش داده‌ها اکتشافات علمی را پیش می‌برد، نوآوری‌های تغییر دهنده بازی را تقویت می‌کند و کیفیت زندگی برای میلیاردها نفر در سراسر جهان بهبود می‌بخشد. HPCپایه و اساس پیشرفت‌های علمی، صنعتی و اجتماعی است.
فناوری‌هایی مانند اینترنت اشیا، هوش مصنوعی و تصویربرداری سه‌بعدی، اندازه و مقدار داده‌هایی که سازمان‌ها باید با آن‌ها کار کنند را تغییر داده‌اند. برای اهدافی مانند پخش جریانی یک رویداد ورزشی زنده، ردیابی طوفان‌ها، آزمایش محصولات جدید یا تجزیه و تحلیل روند سهام، HPC مورد نیاز است.
برای ساخت یک معماری محاسباتی با کارایی بالا، سه جزء اصلی وجود دارد: محاسبات، شبکه و ذخیره‌سازی. سرورهای محاسباتی در یک خوشه به هم متصل می‌شوند و هر جزء باید همگام با سایرین کار کند تا کارکرد بهینه داشته باشد.
یک خوشه HPC از صدها یا هزاران سرور محاسباتی تشکیل شده است که با هم شبکه شده‌اند. هر سرور یک گره نامیده می‌شود و گره‌ها به صورت موازی با یکدیگر کار می‌کنند تا سرعت پردازش را افزایش دهند.
موارد استفاده از HPC در صنایع مختلف شامل آزمایشگاه‌های تحقیقاتی برای اکتشاف منابع انرژی تجدیدپذیر، پیش‌بینی و ردیابی طوفان‌ها، ایجاد مواد جدید، ویرایش فیلم‌ها، ایجاد جلوه‌های ویژه و پخش رویدادهای زنده است. در صنعت نفت و گاز، HPCبرای بهینه‌سازی تولید و شناسایی کلاهبرداری‌های کارت اعتباری با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی استفاده می‌شود.
همچنین HPC در تجارت برای طراحی محصولات جدید، شبیه‌سازی سناریوهای آزمایش و اطمینان از موجود بودن قطعات در انبار به کار می‌رود. در حوزه پزشکی، HPCبرای توسعه درمان بیماری‌هایی مانند دیابت و سرطان و تسریع تشخیص دقیق‌تر استفاده می‌شود.
