ابر کامپیوتر به سرعت یک میلیون رایانه شخصی معمولی عمل می کند!

گریزی کوتاه در این مقاله ابتدا به معرفی ابر کامپیوتر پرداخته، سپس مزیت ها و معایب ابر رایانه را بررسی می کنیم.

ابر کامپیوتر چیست؟ ابر کامپیوتر برای انجام محاسبات بسیار دشوار و سریع ساخته شده است.
حاوی ده ها هزار پردازنده هستند و میلیاردها و تریلیون ها محاسبه یا محاسبات را در ثانیه انجام می دهند.

از آنجایی که اطلاعات به سرعت بین پردازنده ها در یک ابر رایانه حرکت می کنند (در مقایسه با سیستم های محاسباتی توزیع شده)
آن ها برای کارهای بدون تاخیر، عالی عمل می کنند.
برای بازی شطرنج، نمایش تصاویر با گرافیک بسیار بالا یا شبیه سازی دقیق سیستم های هواشناسی از این ابر رایانه ها استفاده می شود

مزیت های ابر رایانه

ابر رایانه ها برای خنک نگه داشتن، به تعمیر و نگهداری خاصی نیاز دارند و مقدار زیادی انرژی الکتریکی مصرف می کنند.
اما مزایای ابر رایانه آن قدر زیاد است که با قابلیت های روزافزون همچنان به توسعه خود ادامه می دهند.
توانایی محاسبات با کارایی بالا را دارند و تنها مربوط به دولت های بزرگ یا سازمان های تحقیقاتی نیستند.
با هم مزیت های ابر کامپیوتر را بررسی می کنیم.

• کاهش زمان پردازشمزیت اصلی ابر رایانه کاهش زمان پردازش است. سرعت کامپیوتر معمولاً با “FLOPS” یا عملیات نقطه شناور اندازه گیری می شود.
این در حالی است که میانگین رایانه های خانگی، حداکثر صد میلیارد از این عملیات را در هر ثانیه یا 100 گیگا فلوپ اندازه گیری می کند.
با این وجود ابر رایانه ها ده ها هزار برابر سریع تر هستند، به نحوی که محاسباتی که ساعت ها با با رایانه های امروزی در منزل شما زمان می برد.
توسط ابر رایانه در عرض چند ثانیه قابل حل است.

• حل مشکلات جدیدقدرت بالای پردازش ابر رایانه ها به این معنی است که می توان از آن ها برای انجام کارهایی استفاده کرد که رایانه های معمولی از عهده آنها بر نمی آیند.
به عنوان مثال: پیش بینی هوا بسیار پیچیده است و به الگوریتم های بسیار پیچیده ای نیاز دارد.
دراین حالت تنها ابر رایانه ها توانایی انجام این محاسبات را به موقع و سریع دارند.
ابر رایانه ها همچنین گام های بزرگی را در ساخت فیلم و جلوه های ویژه به دست آورده اند.

• کاهش هزینهبا کاهش زمان مورد نیاز برای انجام کارهای پردازش، ابر کامپیوتر ها هزینه ها را کاهش می دهند.
و در یک بازه زمانی طولانی مدت از طریق افزایش کارایی، در هزینه ها صرفه جویی می شود.
به همین علت، برخی از شرکت ها  ابر رایانه ها به مشتریانی اجاره می دهند
که بی نیاز از رایانه تمام وقت هستند اما بسیار به قدرت پردازش نیاز دارند.

ابر رایانه ها هم چنین با کاهش هزینه ها، به مهندسان اجازه شبیه سازی می دهند.
در این صورت مدل های فیزیکی گران قیمت با دقت بالا، بسیاری از مشکلات محیط های آموزشی را برطرف می کنند.

• بهبود ایمنیابر کامپیوتر ها به شکل گیری یک مکان امن تر در جهان کمک شایانی می کنند. در واقع شبیه سازی یا آزمایشاتی که
در دنیای واقعی دشوار یا خطرناک به نظر می رسند در یک ابر رایانه به راحتی امکان پذیر است.

به عنوان مثال: برای آزمایش عملکرد سلاح های هسته ای بدون ابر رایانه ها فرآیند آزمایش، انفجار بمب هسته ای را به دنبال دارد.
این درحالی است که ابر رایانه ها به مهندسان این امکان را می دهند که نتایج مشابه را بدون خطرات ناشی از انفجار بمب هسته ای انجام دهند.

معایب ابر رایانه

سازمان شما درباره مزایا و معایب استفاده از ابر رایانه برای مقابله با مشکلات دشوار و پیچیده تحقیق می کنند.
با این حال، آن ها نیز، دارای معایبی هستند.
در این صورت هرچه یک رایانه بزرگ تر و قدرتمند تر باشد. به زیرساخت و نگهداری بیشتری نیاز دارید.

• ذخیره سازی و پهنای باندمحققان از ابر رایانه ها برای کار با مجموعه عظیمی از داده ها در حالی استفاده می کنند که آن ها به سرعت بالایی از پردازش نیاز دارند.
در حالی که مقدار بیشتری داده اضافی تولید می کنند.
مانند زمانی که دانشمندان در پیش بینی هوا کار می کنند یا انفجارهای بمب هسته ای را شبیه سازی می کنند.

نقطه ضعف دیگر ابر کامپیوتر ها نیاز به درایوهای ذخیره سازی عظیم است.
که پهنای باند آن ها به اندازه کافی سریع باشد تا بتواند داده های مورد تجزیه و تحلیل و تولید کرده را در خود جای دهد.
اگر فضای ذخیره سازی و پهنای باند نتوانند با جریان داده مطابقت داشته باشند، ابر رایانه نمی تواند با تمام ظرفیت خود کار کند.

• نگهداری و پشتیبانیسیستم های ابر رایانه با اتصال چندین واحد پردازش ساخته می شوند و برای ذخیره آن ها به اتاق های بزرگی احتیاج است.
تعداد زیاد پردازنده ها گرمای بیشتری نسبت به رایانه های استاندارد دارند.
و این موضوع یک ضرر محسوب می شود، زیرا در این صورت به زیر ساخت خنک کننده نیاز می شود.

ابر رایانه ها هم چنین به نرم افزاری برای نظارت به نحوه استفاده، شناسایی خرابی ها و کارمندان پشتیبانی بزرگتر از حد معمول
برای مدیریت و پشتیبانی رایانه، فضای ذخیره سازی خارجی و شبکه پرسرعت نیاز دارند.

• هزینهیک ابر کامپیوتر می تواند محل ذخیره سازی احتمالی نفت را، در حالی که هزینه های زیادی را در برمی گیرد شبیه سازی کند.
اگر سازمان شما با بودجه محدودی کار می کند، خرید ابر رایانه یک ضرر محسوب می شود.
به عنوان مثال: یک ابررایانه IBM Watson “طبق گزارش مجله Computerworld حدود 3 میلیون دلار هزینه دارد.

• زمان پردازشبرخلاف رایانه های رومیزی معمولی که محاسبه یک مشکل را در عرض چند دقیقه یا یک شبه به پایان می رسانند.
ابررایانه ها روی وظایفی کار می کنند که نیاز به محاسبات فشرده دارند.

به عنوان مثال: یک ابر رایانه می تواند ماه ها صرف انجام محاسبات برای پشتیبانی
از تحقیقات در مورد تغییرات آب و هوایی یا کمک به بهبود بیماری صرف کند.
دراین حالت این روند طولانی برای افرادی که نیاز به محاسبه سریع دارند یک ضرر تلقی می شود.

آنچه لازم است درباره ابرکامپیوتر بدانیدسیستم عامل های اولیه برای هر ابر رایانه بصورت سفارشی ساخته می شدند تا سرعت آن را افزایش دهند.
ابر کامپیوتر ها برای اهداف علمی و مهندسی فشرده و محاسباتی مانند مکانیک کوانتوم، پیش بینی هوا، اکتشاف نفت و گاز
مدل سازی مولکولی، شبیه سازی های فیزیکی آیرودینامیک، تحقیقات هسته ای و تحلیل رمزنگاری استفاده می شوند.

 حتی زمانی که فکر می‌کنید همه چیز از دست رفته است، باز هم امید وجود دارد.