كمبيوتر K

معهد ريكين المتقدم لعلوم الحوسبة (AICS) في كوبي، والذي كان يضم جهاز الكمبيوتر K

كان حاسوب K - الذي سُمّي بهذا الاسم نسبةً إلى الكلمة/الرقم الياباني " كي " () ، والذي يعني 10 كوادريليون (10^ 16 ) [ 4 ] [ ملاحظة 1 ] - حاسوبًا فائقًا من إنتاج شركة فوجيتسو ، تم تركيبه في حرم معهد ريكين المتقدم لعلوم الحوسبة في مدينة كوبي ، محافظة هيوغو ، اليابان . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] اعتمد حاسوب K على بنية ذاكرة موزعة تضم أكثر من 80,000 عقدة حوسبة. [ 7 ] استُخدم في تطبيقات متنوعة، بما في ذلك أبحاث المناخ، والوقاية من الكوارث، والبحوث الطبية. [ 6 ] اعتمد نظام تشغيل حاسوب K على نواة لينكس ، مع برامج تشغيل إضافية مصممة للاستفادة من مكونات الحاسوب المادية. [ 8 ]  

في يونيو 2011، صنّف موقع TOP500 الحاسوب العملاق K كأسرع حاسوب عملاق في العالم، بسرعة حسابية تتجاوز 8 بيتافلوب ، وفي نوفمبر من العام نفسه، أصبح K أول حاسوب يتجاوز 10 بيتافلوب. [ 9 ] [ 10 ] وكان من المقرر في الأصل الانتهاء من بنائه في يونيو 2012. [ 10 ] وفي يونيو 2012، تفوّق عليه الحاسوب العملاق الأمريكي IBM Sequoia ليصبح أسرع حاسوب عملاق في العالم . [ 11 ]

اعتبارًا من نوفمبر 2018 احتلّ حاسوب K المركز الثالث في معيار HPCG . وظلّ في المركز الأول حتى يونيو 2018، عندما تفوّق عليه حاسوبا Summit و Sierra . [ 12 ] [ 13 ]

تم إيقاف تشغيل الحاسوب العملاق K في 30 أغسطس 2019. [ 14 ] في اليابان، خلفه الحاسوب العملاق فوغاكو في عام 2020، والذي تصدر قائمة TOP500 لشهر يونيو 2020، وكان حينها أسرع بثلاث مرات تقريبًا من ثاني أقوى حاسوب عملاق. [ 15 ]

أداء

في 20 يونيو 2011، أعلنت لجنة مشروع TOP500 أن الحاسوب العملاق K قد حقق رقمًا قياسيًا في اختبار LINPACK بأداء بلغ 8.162 بيتافلوب ، مما جعله أسرع حاسوب عملاق في العالم آنذاك؛ [ 4 ] [ 6 ] [ 9 ] وقد حقق هذا الأداء بنسبة كفاءة حاسوبية بلغت 93.0%. وكان الرقم القياسي السابق مسجلاً باسم حاسوب Tianhe-1A التابع لجامعة الدفاع الوطني الصينية ، والذي بلغ أداؤه 2.507 بيتافلوب. [ 5 ] تُراجع قائمة TOP500 مرتين سنويًا، وتتغير التصنيفات بشكل متكرر، مما يدل على سرعة تزايد القدرة الحاسوبية. [ 4 ] في نوفمبر 2011، أفاد معهد ريكين أن K أصبح أول حاسوب عملاق يتجاوز 10 بيتافلوب، محققًا أداءً في اختبار LINPACK بلغ 10.51 كوادريليون عملية حسابية في الثانية بنسبة كفاءة حاسوبية بلغت 93.2%. [ 10 ] حصل K على أعلى تصنيف في جميع معايير الأداء الأربعة في جوائز تحدي الحوسبة عالية الأداء لعام 2011. [ 16 ]

في 18 يونيو 2012، أعلنت لجنة مشروع TOP500 أن حاسوب IBM Sequoia العملاق، ومقره كاليفورنيا ، قد حلّ محلّ حاسوب K ليصبح أسرع حاسوب عملاق في العالم، بأداء LINPACK بلغ 16.325 بيتافلوب. يُعدّ Sequoia أسرع بنسبة 55% من K، ويستخدم معالجات مركزية أكثر بنسبة 123%، ولكنه أيضًا أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة بنسبة 150%. [ 11 ]

في قائمة أفضل 500، احتل المركز الأول في يونيو 2011، ثم تراجع بمرور الوقت إلى مراكز أدنى، إلى المركز الثامن عشر في نوفمبر 2018. [ 12 ]

احتل جهاز الكمبيوتر K المركز الثالث في اختبار HPCG المعياري الذي اقترحه جاك دونغارا ، حيث بلغ 0.6027  HPCG  PFLOPS في نوفمبر 2018. [ 17 ]

تحديد

بنية العقدة

تألف حاسوب K من 88,128 معالج SPARC64 VIIIfx ثماني النواة  بتردد 2.0 جيجاهرتز ، موزعة على 864 خزانة، بإجمالي 705,024 نواة، [ 1 ] [ 18 ] من إنتاج شركة فوجيتسو بتقنية CMOS 45 نانومتر . [ 19 ] احتوت كل خزانة على 96 عقدة حوسبة، بالإضافة إلى ست عقد إدخال/إخراج. احتوت كل عقدة حوسبة على معالج واحد وذاكرة سعتها 16 جيجابايت. صُمم نظام التبريد المائي للحاسوب لتقليل معدل الأعطال واستهلاك الطاقة إلى أدنى حد . [ 20 ]  

شبكة

تم ربط العقد بواسطة تقنية الربط البيني الخاصة بشركة فوجيتسو، وهي تقنية دمج التورس ( Tofu ). [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

نظام الملفات

اعتمد النظام نظام ملفات ثنائي المستوى (محلي/عالمي) مع وظائف متوازية/موزعة، ووفر للمستخدمين وظيفة تخزين مؤقت تلقائية لنقل الملفات بين نظامي الملفات المحلي والعالمي. طورت فوجيتسو نظام ملفات متوازيًا مُحسَّنًا قائمًا على Lustre ، يُسمى نظام ملفات فوجيتسو إكسابايت (FEFS)، وهو قابل للتوسع ليصل إلى عدة مئات من البيتابايت. [ 20 ] [ 24 ]

استهلاك الطاقة

على الرغم من أن حاسوب K سجل أعلى استهلاك إجمالي للطاقة (9.89 ميغاواط - ما يعادل تقريبًا استهلاك 10,000 منزل في الضواحي) في قائمة TOP500 لشهر يونيو 2011، إلا أنه يتمتع بكفاءة نسبية، حيث حقق 824.6 غيغا فلوب/كيلوواط . وهذا يزيد بنسبة 29.8% عن حاسوب NUDT TH MPP الصيني (المصنف الثاني في عام 2011)، وبنسبة 225.8% عن حاسوب Jaguar-Cray XT5-HE التابع لمختبر أوك ريدج (المصنف الثالث في عام 2011). مع ذلك، لا تزال كفاءة استهلاك الطاقة في حاسوب K أقل بكثير من الرقم القياسي الذي سجله حاسوب IBM NNSA/SC Blue Gene/Q Prototype 2 العملاق، والذي بلغ 2097.2 غيغا فلوب/كيلوواط. وللمقارنة، بلغ متوسط ​​استهلاك الطاقة لأنظمة TOP 10 في عام 2011، 4.3 ميغاواط، ومتوسط ​​الكفاءة 463.7 غيغا فلوب/كيلوواط. [ 9 ]   

بحسب جاك دونغارا ، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب في جامعة تينيسي ، ومُجمِّع بيانات TOP500، فإن أداء حاسوب K يعادل أداء "مليون حاسوب مكتبي متصل". [ 5 ] وقُدِّرت تكاليف تشغيل الحاسوب السنوية بـ 10  ملايين دولار أمريكي. [ 5 ]

محطة النقل السريع K Computer Mae

في الأول من يوليو/تموز 2011، غيّر نظام النقل السريع "خط جزيرة الميناء " في كوبي اسم إحدى محطاته من "مينامي جزيرة الميناء" إلى "كي كمبيوتر ماي" (أي "أمام كي كمبيوتر")، للدلالة على قربها. [ 25 ] وفي يونيو/حزيران 2021، بعد إيقاف تشغيل كي كمبيوتر، أُعيد تسمية المحطة إلى " محطة مركز كيسان كاغاكو" . [ 26 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

مراجع

  1. 1 2 "حاسوب K، معالج SPARC64 VIIIfs بسرعة 2.0 جيجاهرتز، وصلة توفو" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مايو 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2013 .
  2. مورو، جون؛ وآخرون (2012). "نظام تشغيل حاسوب K" (ملف PDF) . مجلة فوجيتسو للعلوم والتكنولوجيا ، 48 (3): 295-301 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 28 ديسمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مايو 2013 . 
  3. "قائمة أفضل 500 شركة - نوفمبر 2018" . www.top500.org . نوفمبر 2018. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 نوفمبر 2018 .
  4. ١ ٢ ٣ ٤ "حاسوب 'K' الياباني يُصنّف كأقوى حاسوب" . صحيفة نيويورك تايمز . ٢٠ يونيو ٢٠١١. مؤرشف من الأصل في ١٣ يونيو ٢٠١٨. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠ يونيو ٢٠١١ .
  5. ١ ٢ ٣ ٤ "الحاسوب العملاق الياباني 'K' هو الأسرع في العالم" . صحيفة التلغراف . ٢٠ يونيو ٢٠١١. مؤرشف من الأصل في ٢٤ أغسطس ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٢٠ يونيو ٢٠١١ .
  6. 1 2 3 "الحاسوب العملاق "حاسوب K" يحرز المركز الأول عالميًا" . فوجيتسو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يونيو 2011 .
  7. يوكوكاوا، ميتسو؛ شوجي، فوميوشي؛ أونو، أتسويا؛ كوروكاوا، موتو يوشي؛ واتانابي، تاداشي (1-3 أغسطس 2011). حاسوب K: مشروع تطوير حاسوب عملاق ياباني من الجيل التالي . ندوة IEEE/ACM الدولية حول الإلكترونيات والتصميم منخفض الطاقة. IEEE. الصفحات 371-372 . doi : 10.1109/ISLPED.2011.5993668 . 
  8. مورو وآخرون (2012). "نظام تشغيل حاسوب K" (ملف PDF) . فوجيتسو. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 7 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2013 . 
  9. 1 2 3 "أفضل 500 موقع حاسوب فائق - يونيو 2011" . مؤرشف من الأصل في 31 مايو 2020. تم الاطلاع عليه في 20 يونيو 2011 .
  10. "حاسوب 1 2 3 "K" يحقق هدف 10 بيتافلوب" مؤرشف في 24 نوفمبر 2011 في Wayback Machine . فوجيتسو. 2 نوفمبر 2011. تم الاسترجاع في 10 نوفمبر 2011.
  11. 1 2 كوتور، نافينا (18 يونيو 2012). "حاسوب IBM العملاق يتفوق على فوجيتسو ليصبح الأسرع في العالم" . بي بي سي. مؤرشف من الأصل في 18 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 20 يونيو 2018 .
  12. 1 2 "حاسوب TOP500 - K، معالج SPARC64 VIIIfx بسرعة 2.0 جيجاهرتز، وصلة Tofu" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 نوفمبر 2017 .
  13. "HPCG - نوفمبر 2018 | أفضل 500 موقع حاسوب فائق" . www.top500.org . مؤرشف من الأصل في 2 يناير 2019. تم الاطلاع عليه في 16 نوفمبر 2018 .
  14. «اليابان تُوقف تشغيل حاسوب K العملاق، الذي كان يُعدّ الأسرع في العالم، بعد سبع سنوات من التشغيل» . www.japantimes.co.jp . ١٦ أغسطس ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ١٦ أغسطس ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣٠ أغسطس ٢٠١٩ .
  15. «حاسوب فوغاكو الياباني يحصل على لقب أسرع حاسوب عملاق في العالم» . www.riken.jp . ٢٣ يونيو ٢٠٢٠. مؤرشف من الأصل في ٢٢ يناير ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ١٣ أبريل ٢٠٢٤ .
  16. ""حاسوب K" يحتل المرتبة الأولى في أربعة معايير قياس في جوائز تحدي الحوسبة عالية الأداء . معهد ريكين. ١٧ نوفمبر ٢٠١١. مؤرشف من الأصل في ٢٩ أبريل ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه في ١٧ نوفمبر ٢٠١١ .
  17. "نتائج HPCG لشهر يونيو 2017" . معيار HPCG. يونيو 2017. مؤرشف من الأصل في 30 سبتمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 29 سبتمبر 2017 .
  18. ""SPARC64™ VIIIfx: معالج سريع وموثوق ومنخفض الطاقة" . شركة فوجيتسو العالمية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2013 .
  19. تاكومي ماروياما (25 أغسطس 2009). SPARC64™ VIIIfx: معالج فوجيتسو الجديد ثماني النواة للحوسبة على نطاق واسع (ملف PDF) . وقائع مؤتمر Hot Chips 21. جمعية IEEE للحاسبات. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 18 مايو 2012. تم الاطلاع عليه في 24 فبراير 2013 .
  20. ١ ٢ ٣ "معهد رايكن المتقدم لعلوم الحوسبة" (ملف PDF) . رايكن. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ٢٧ يوليو ٢٠١١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠ يونيو ٢٠١١ .
  21. "البرمجة على حاسوب K" (ملف PDF) . فوجيتسو. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 2 يوليو 2020. تم الاطلاع عليه في 24 يونيو 2011 .
  22. "تقنية Open MPI تُشغّل 8 بيتافلوب" . شركة سيسكو سيستمز . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يونيو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2011 .
  23. يويتشيرو أجيما وآخرون (2009). "توفو: وصلة شبكية/حلقية سداسية الأبعاد لأجهزة الكمبيوتر فائقة السرعة". مجلة الكمبيوتر . 42 (11). جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات: 36-40 . رمز Bibcode : 2009Compr..42k..36A . doi : 10.1109/MC.2009.370 . S2CID 2049404 .  
  24. "نظرة عامة على نظام ملفات فوجيتسو القائم على Lustre" (ملف PDF) . فوجيتسو. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 20 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 24 يونيو 2011 .
  25. "الحاسوب العملاق الياباني من فئة K" . اتجاهات في اليابان. يناير 2012. مؤرشف من الأصل في 22 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 6 يونيو 2012 .
  26. "ستغير محطة "K Computer Mae" على خط بورت لاينر اسمها في يونيو 2021 - [ WTM ] أخبار السكك الحديدية والسفر . 17 نوفمبر 2020. مؤرشف من الأصل في 4 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 4 ديسمبر 2023 .

34°39′12.1″ شمالاً 135°13′13.7″ شرقاً / 34.653361° شمالاً 135.220472° شرقاً / 34.653361; 135.220472