ما هي الحوسبة عالية الأداء يشمل التطور في عالمنا الحديث عدة مجالات مختلفة وفي قطاعات مختلفة، ولكن أي تطوير في أي قطاع يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالتطور التقني والتقنيات الحديثة، مثل أجهزة الكمبيوتر، التي تدخل في الصناعة والتجارة والتعليم، الترفيه. وأي مجال، وكل هذا التطور التقني يعتمد على علم الحوسبة، وفي مقالتنا، سنتعرف على ماهية الحوسبة والحوسبة عالية الأداء وكل ما يتعلق بها.
العمليات الحسابية
تعد الحوسبة من العلوم المهمة للغاية في الوقت الحاضر، والتي تتعامل مع استخدام تكنولوجيا الكمبيوتر لأداء مهام تخدم غرضًا، والتي تشمل العديد من القضايا المتعلقة بتطوير التقنيات التكنولوجية ومواكبة التطورات الرقمية في هذا المجال، مثل تصميم وتطوير البرمجيات وأنظمة البرمجيات التي تعمل فيها الأجهزة لإنجاز العمل. هذا، بنفس الشرح طريقة التي يتعامل بها علم الكمبيوتر مع تخزين المعلومات ومعالجتها، وعلماء الكمبيوتر في تدريبهم وعملهم يجدون حلولًا مهمة في أكثرها فعالية، وهكذا، عند إنشاء البرامج الأكثر ذكاءً وأمانًا، ويجب على هذه البرامج التي يطورونها كن آمنًا وموثوقًا به وسهل الاستخدام، وبشكل عام يعتمد مجتمعنا كثيرًا على علوم الحوسبة، والعديد من منتجاتنا اليومية هي نتيجة لهذا العلم. …
ما هي الحوسبة عالية الأداء
الحوسبة عالية الأداء، أو HPC، هي القدرة على معالجة البيانات وإجراء العمليات الحسابية المعقدة بسرعات عالية جدًا، وكتوضيح بسيط لحجم هذه السرعات، يمكن لجهاز كمبيوتر محمول أو حتى كمبيوتر مكتبي به معالج 3 جيجاهرتز القيام بحوالي 3 مليار عملية حسابية في الثانية، على الرغم من أنها أسرع بكثير مما يمكن لأي شخص تحقيقه، إلا أنها لا تذكر مقارنة بحلول HPC، التي يمكنها إجراء أكثر من أربعة مليارات عملية حسابية في الثانية أثناء معالجة هذه العمليات الحسابية المعقدة عبر خوادم متعددة. بالتوازي، المعروفة باسم مجموعات الخوادم، تتكون من مئات أو حتى الآلاف من خوادم الحوسبة المتصلة عبر شبكة سريعة.
ما هو الحاسوب العملاق
يعد الكمبيوتر العملاق أساسًا للحوسبة عالية الأداء، حيث يتكون الكمبيوتر العملاق من آلاف العقد الحاسوبية التي تعمل معًا لإكمال المهام، وعلى الرغم من وجودها لفترة طويلة، كانت أجهزة الكمبيوتر العملاقة تاريخياً آلات فردية فائقة السرعة، بينما اليوم عالية السرعة – أجهزة الكمبيوتر ذات الأداء العالي التي تم إنشاؤها باستخدام مجموعات خوادم ضخمة مع معالج واحد أو أكثر، تجمع أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم بين قوة المعالجة لتقديم أداء أعلى بشكل ملحوظ من الأجهزة الفردية، ومن خلال تطبيق المزيد من قوة المعالجة مع الحوسبة عالية الأداء، يمكن حل المهام كثيفة البيانات. التشغيل باستخدام مجموعات البيانات الكبيرة، يعمل على تحسين وصف المشكلات والتحقيق فيها بدقة أكبر أو حجم أكبر أو باستخدام المزيد من العناصر.
فوائد الحوسبة عالية الأداء
تشمل الوظائف التي يضمنها HPC العديد من الفوائد التي يمكن أن يتمتع بها الأشخاص في أي مجال من مجالات الحياة وفي أي مكان وخاصة في عمل الشركات الكبيرة وغيرها، ومن أهم هذه الوظائف
- العرض والطلب بتكلفة معقولة في الصناعات التنافسية، يمكن أن يؤدي الوصول السريع إلى المعلومات إلى منح الشركات حافزًا قويًا للمنافسة.
- توفير المال تساعد المعالجة الأسرع الشركات في الحصول على نتائج أسرع، وبالتالي توفير المزيد من الأموال كأصحاب أعمال.
- تبسيط العمليات يمكن لهذه الحسابات تخصيص مهام سير العمل في أي شركة حتى يتمكن الأشخاص من القيام بالمزيد.
- توقع المستقبل هذه الحواسيب العملاقة قادرة على تحليل وإنتاج البيانات بمعدل ينذر بالخطر.
- حياة أفضل تتعلق بمعرفتها في جميع المجالات، من قطاع الصحة إلى القطاع الصناعي والاقتصاد وغيرها.
باستخدام حوسبة عالية الأداء
ينتشر استخدام HPC على نطاق واسع وفي أكثر من مجال من مجالات الحياة التي يتواجد فيها الناس، خاصة فيما يتعلق بجني الفوائد من الصناعات التي يعتمد عليها الناس، وأهمها
- الرعاية الصحية يستخدم HPC لتخزين سجلات المرضى وتتبع الحيوية وتحليل فعالية الأدوية، كما أن قوة الحوسبة العالية مطلوبة للعمليات المعقدة مثل تسلسل الجينوم.
- مختبرات البحث تساعد HPC العلماء على اكتشاف الطاقات المتجددة، والتنبؤ بالعواصف الكارثية وتتبعها، وفهم الكون وتطوره، وتطوير مواد جديدة تدفع الابتكار الحديث.
- التخطيط الحضري على سبيل المثال، باستخدام بيانات الاستشعار عن حركة المرور والطقس ومستويات الضوضاء، والتي ثبت أنها الأكثر أهمية للتخطيط الحضري، تساعد هذه البيانات أيضًا المدن الذكية على تحديد القضايا طويلة الأجل مثل تغير المناخ.
- التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي ينطبق هذا على العديد من المجالات، مثل الكشف عن الاحتيال في بطاقات الائتمان، وتقديم الدعم الفني للخدمة الذاتية، وحتى تحسين تقنيات فحص السرطان.
- التمويل والأعمال من منظور الأعمال، يمنح هذا الشركات ميزة تجارية عندما يتعلق الأمر بالمرونة اليومية، ومن منظور العملة المشفرة، يمكن لنظام HPC طباعة المفاتيح للوصول إلى عملات البيتكوين.
- الهندسة كمستشار لتكنولوجيا المعلومات، يمكن للمهندسين الآن اختبار تصميمات جديدة في عمليات محاكاة حاسوبية قوية.
- الوسائط والترفيه على سبيل المثال، يمكن استخدامها لتحرير الأفلام، وكذلك إنشاء تأثيرات كمبيوتر معقدة يمكن أن تكون مفاجأة.
مستقبل الحوسبة عالية الأداء
فهم التطور السريع لأجهزة الكمبيوتر العملاقة، نظرًا للنمو في السرعة والقوة خلال السنوات القليلة الماضية، ظهر الكمبيوتر العملاق Titan لأول مرة في عام 2012 بعد الميلاد، حيث كان يتمتع بأداء مثير للإعجاب، وفي عام 2025 م طور قوة معالجة أكبر بخمس مرات. قوة Titan وتركز على مستقبل أجهزة الكمبيوتر الأداء العالي على الكفاءة وتحقيق المزيد بموارد أقل، وعلى الرغم من مستقبله المشرق والمزايا التي يقدمها في العديد من المجالات، لا تزال هناك عقبات لبناء أجهزة كمبيوتر عملاقة يمكن أن تكلف ملايين الدولارات. هذا يمنعهم من التسلل إلى بعض المجالات، وسيقتصر أيضًا على البلدان ذات الاقتصادات القوية.
يقودنا هذا إلى نهاية مقالتنا بعنوان “ما هي الحوسبة عالية الأداء”، والتي تعرفنا فيها على ماهية الحوسبة والحوسبة عالية الأداء، واستخداماتها، وفوائدها، ومستقبلها، وما هي أجهزة الكمبيوتر العملاقة.