رقابت سوپرکامپیوتری

با آغاز به کار این نوزاد، رکورد کنونی سرعت محاسبه که به کامپیوتر چینی “تایهو” تعلق دارد، شکسته خواهد شد. سرعت محاسبۀ تایهو بیش از ۶۰ تریلیون عمل در ثانیه است، که این به تنهائی از مجموع سرعت سریعترین ۵ کامپیوتر بعدی بیشتر است.

در دنیای سوپرکامپیوترها تنها افراط حکمفرماست: مثلاً کامپیوتر سامیت (به معنای اوج، نهایت) دارای ۲۵هزار پردازندۀ اصلی است و مایعی که برای خنک کردن آن در اتصالات اش جاری است، می تواند یک استخر شنای استاندارد را پر کند. مبادلات داده بین  بخشهای مختلف این سوپرکامپیوتر از طریق رشته های نوری انجام می شود که مجموع طول آنها ۲۹۰ کیلومتر است. مصرف برق این کامپیوتر، وقتی با تمام قدرت اش کار می کند، برابر مصرف برق ۱۰هزار خانوار امروزی است.

طرز کار سامیت متفاوت از بسیاری دیگر از سوپرکامپیوترها است. بزرگترین بخش کار محاسباتی آن توسط پردازنده های گرافیکی انجام می شود. در واقع سامیت یک کامپیوتر بازی بسیار بزرگ است که پردازنده های گرافیکی آن قادر اند میلیونها پیکسل تولید کنند، و اینها به نوبۀ خود به بازیها ظاهر واقعی می بخشند.

پردازنده های گرافیکی در مقایسه با پردازنده های “معمولی” از سرعت محاسبۀ بسیار بالاتری برخوردار اند، زیرا آنها فقط بر انجام یک وظیفه تمرکز می کنند. پردازنده های “معمولی” کوتوله های همه کاره ای اند و به همین دلیل در کار با اعداد چندان خبره نیستند. وظیفۀ اصلی این نوع پردازنده ها در سامیت، تقسیم کار مؤثر بین پردازنده های گرافیکی است.

انجام این تقسیم کار به خودی خودی نوعی هنر است، که تسلط بر مجموعۀ پیچیده ای از تکنیکهای “بهینه سازی” را ایجاب می کند: برای جلوگیری از تأخیر باید حجم فوق العاده ای از داده که در هر ثانیۀ تولید می شود، به کوتاهترین فواصل ممکن فرستاده شود. هرچه پردازنده های معمولی مؤثرتر عمل کنند، سرعت عمل سامیت بیشتر خواهد بود. از جمله به همین دلیل است که سرعت محاسبۀ آن بین ۱۵۰ تا ۲۰۰ تریلیون اعلام شده است. سامیت به اسبی می ماند که باید تیمار شود تا بتواند اوج توان خود را بروز دهد.  بخشی از ارتقاء عملکرد سامیت هم در گرو بده بستان سریعتر داده بین دو نوع پردازندۀ نامبرده است. هرچه این بده بستان سریعتر، سرعت کل سامیت هم بیشتر.

به احتمال قوی سامیت مدت درازی رکورددار سرعت محاسبه نخواهد ماند. چین و امریکا در برنامه دارند که تا حوالی پایان دهۀ دوم قرن، موانع بر سر راه ۷۰۰ تریلیون را رفع کنند. یکی از بزرگترین دشواریها در این خصوص، حتی المقدور محدود نگاه داشتن مصرف انرژی است. امتیاز سامیت در این مورد نسبتاً بالاست: به ازای ۱۰ درصد افزایش مصرف انرژی نسبت به رکورددار سابق (قبل از تایهو)، که تیتان نام دارد، سامیت از سرعت محاسبۀ ۵ برابر آن برخوردار است.

کاربردهای پیش بینی شده برای سامیت قطعاً در تحقیقات نجومی، برای شبیه سازی کار سلاحهای جدید هسته ای، تولید مدلهای پیشرفته تر هواشناسی، و بهبود هوش مصنوعی خواهند بود. سامیت در حال حاضر زیر آزمایش است و ترامپ برای آن که به داشتن سریعترین کامپیوتر دنیا هم به خود ببالد و در این باره توئیت پراکنی کند، باید قدری صبر داشته باشد. حدس زده می شود که انجام نخستین محاسبات واقعی با سامیت حوالی تابستان ممکن خواهد شد.