آیا ایران به فناوری ابر کامپیوترها دست یافته است؟ در چه سالی و با چه مشخصاتی است؟

[وحید معینی]

به بیان ساده، یک ابررایانه تشکیل شده است از تعداد زیادی پردازشگر محاسباتی که می‌توانند به‌صورت مستقل و یا هماهنگ با هم برای اجرای یک برنامه به‌صورت همزمان فعالیت کنند.
امروزه بسیاری از ابررایانه‌ها دارای ساختار خوشه‌ای می‌باشند. در این ساختار یک ابررایانه به‌عنوان نود اصلی اجرای برنامه‌ها را بر روی تعداد زیادی نود محاسباتی کنترل و مدیریت می‌کند. نودهای محاسباتی در یک ابررایانه‌ی خوشه‌ای خود به تنهایی رایانه‌هایی می‌باشند که از چندین پردازشگر چند هسته‌ای استفاده نموده و معمولا دارای حافظه‌ی RAM نسبتا بالا بوده و از تجهیزات جدیدی نظیر GPU بهره‌مند می‌باشند.
نکته‌ی بسیار مهم در خصوص عملکرد ابررایانه‌ها این است که در صورتی‌که بتوان برای اجرای برنامه‌ها از تعداد زیاد پردازشگر موجود در آنها به صورت همزمان استفاده نمود، می‌توان با سرعت بیشتر در زمان کمتری برنامه‌های محاسباتی را اجرا نمود. این امر مستلزم اجرای برنامه‌های محاسباتی با قابلیت پردازش موازی بر روی ابررایانه‌ها می‌باشد. در غیر این‌صورت، اجرای یک برنامه‌ی سریال بر روی ابررایانه‌ در اغلب موارد مزیتی از نظر سرعت اجرا نسبت به اجرای آن بر روی یک رایانه شخصی پر قدرت امروزی نخواهد داشت.
مرکز ابررایانش ملی شیخ بهایی در دانشگاه صنعتی اصفهان، برای آشنایی بیشتر کاربران با ساختار و کاربرد ابررایانه‌ها، برنامه‌نویسی و تکنیک‌های پردازش موازی و همچنین اجرای بهینه‌ی نرم‌افزارهای تخصصی بر روی ابررایانه‌ها کارگاه‌های آموزشی دوره‌ای برگزار نموده و علاقمندان می‌توانند با شرکت در این کارگاه‌های آموزشی اطلاعات کامل‌تری دریافت نمایند.
کاربردهای متداول
برای پاسخ به این سؤال که در چه شرایطی و برای انجام چه نوع محاسباتی می‌توان از ابررایانه‌ها به‌صورت مناسب و بهینه استفاده نمود،‌در ادامه چند سناریو متداول کاربردی بیان شده است.
اجرای برنامه‌های محاسباتی با قابلیت پردازش موازی
معمولا برنامه‌های محاسباتی که برای انجام محاسبات حجیم و زمان‌بر مورد استفاده قرار می‌گیرند دارای قابلیت پردازش موازی برای انجام محاسبات بوده و قادر می‌باشند که به‌صورت همزمان از چندین پردازشگر محاسباتی استفاده نمایند. این امر با استفاده از تقسیم محاسبات، توزیع آنها بین نودهای محاسباتی و نهایتا جمع‌آوری نتایج توسط امکانات پردازش موازی نرم‌افزار صورت می‌پذیرد.
در صورتی‌که از یک نرم‌افزار با قابلیت پردازش موازی استفاده می‌نمایید و می‌توانید تنظیمات لازم برای اجرای موازی محاسبات را بر روی ابررایانه انجام دهید، استفاده از ابررایانه‌ها می تواند در سرعت اجرای برنامه و کاهش زمان اجرا بسیار کارگشا و مفید باشد.
برای آشنایی بیشتر با تکنولوژی‌های سخت و نرم‌افزاری پردازش‌های موازی می‌توانید در کارگاه‌های آموزشی مربوطه ثبت‌نام و شرکت نموده و یا به مراجع و منابع مناسب مراجعه فرمایید.
اجرای يک برنامه به دفعات زياد و با ورودی‌های متعدد