Supercomputers යනු මොනවාද සහ එහි වර්තමාන තත්ත්වය

අපි සාමාන්‍යයෙන් භාවිත කරන පරිගණක විශේෂ සහ විශාල ගණනය කිරීම් කරන්නට ප්‍රමාණවත් බලයක් සපයන්නේ නැහැ. විශාල දත්ත විශ්ලේෂණය කිරීම හා ඒ හරහා පුරෝකථන කිරීම් ආදියට වේගය ඉතා ඉහළ පරිගණක අවශ්‍ය වෙනවා. ඒ අනුව එවන් විශේෂ අවස්ථා සඳහා සුපිරි පරිගණක ස්ථාපනය කරන්නට රටවල් කටයුතු කරනවා. ඒවා හරහා තනි කාර්යයක් පමණක් නොව ඇතැම්විට රටේ විවිධ පැතිකඩවල, විෂයයන්හි අවශ්‍යතාවයන් සපුරාගන්නට ද භාවිතා වෙනවා. අභ්‍යවකාශය අතැඹුල සේ ඇති නාසා ආයතනයටත් සුපිරි පරිගණකයක සහාය නැතිව ඒ හැකියාවන් කිසිදිනක ලබන්නට බැහැ.

සුපිරි පරිගණක යනු

ඔක්ස්ෆර්ඩ් ශබ්දකෝෂයට අනුව මේ වචනයේ අර්ථ දැක්වීම ඉතා සරලයි. “විශේෂයෙන් සකසන ලද, අධි බලැති, ප්‍රබල පරිගණකයක්” ලෙසයි එහි අරුත් දක්වා තිබෙන්නේ. අතීතයේ මුල්කාලීන පරිගණක විශාලත්වයෙන් වැඩි නිසා කාමරයක්ම භාවිත කරන්නට සිදු වූ බව ඔබ අසා ඇති. රික්තක නලවල විශාලත්වය නිසා බොහෝ සෙයින් ඒවා වැඩි ඉඩක් භාවිත කළ නමුත් ඒවායේ සහ අද තිබෙන සුපිරි පරිගණකවලත් ප්‍රමාණයෙන් නම් වෙනසක් නැහැ. නමුත් වේගය අතින් බැලුවොත් පරණ ඒවා ලංකාව වැසෙන තෙක් සවිකළත් අද තිබෙන එකක දශම අගයක වේගයක් එයින් ලබන්නට බැහැ. අපේ නිවෙස්වල සහ කාර්යාලවල තිබෙන අලුත් පරිගණක පවා කරත්ත සෙයින් කටයුතු කරද්දී මේ සුපිරි පරිගණකවල ඇති වේගය මෙතෙකැයි කියන්නට උදාහරණ ගෙන ආ යුතු වන්නේ නැහැ.

ලොව වේගවත්ම පරිගණකය චීනයේ

ලොව බලවත්ම රට ලෙස ඇමරිකාව ලෙස සැලකුණත් චීනය, ඇමරිකාව සහ ජපානය අතර සුපිරි පරිගණක තරගයේ ජය ලබන්නට මේ වෙන විට චීනය සමත්ව තිබෙනවා. පරිගණකවල වේගය තීරණය කරන ෆ්ලොප්ස් (FLOpS – තත්පරයක දී සිදුකරන ගණනය කිරීම්) අගය මතයි මෙම වේගවත් බවේ කිරුළ පළඳනු ලබන්නේ. ඒ අනුව 2013 වර්ෂය වන විට පෙටාෆ්ලොප්ස් (ෆ්ලොප්ස්වල 105 අගය) 17.17ක් ලෙස ඇමරිකාවේ IBM Sequoia පරිගණකයත්, පෙටාෆ්ලොප්ස් 17.59ක් සමඟ ඇමරිකාවේම Cray Titan සුපිරි පරිගණකයත් නම් දරා සිටියා. ඉන්පසු කිරුළ චීනය වෙතට යොමු වුණේ ඔවුන්ගේ 33.86 petaflops අගයක් ඇති Tianhe-2 පරිගණකයේ ආගමනයත් සමඟ යි. පරිගණක සැලසුම්, විශ්ලේෂණ, රජයේ ආරක්ෂක කටයුතු ආදියට මේ පරිගණකය යොදා ගැණුනා. යුවාන් බිලියන 2.4ක් හෙවත් ඇමරිකානු ඩොලර් මිලියන 390ක් වැය කොට තැනූ මේ පරිගණකයට ටෙරාබයිට් 1375ක RAM ධාරිතාවක්, පෙටාබයිට් 12.4ක දත්ත ගබඩා ධාරිතාවක්, Intel Xeon 2.2GHz ප්‍රොසෙසර තිස් දෙදහසක් සහ Xeon Phi 31S1P ප්‍රොසෙසර තිස් අටදහසක් යොදා තිබුණා.

2016 දී චීනය, චීනය විසින්ම අභිබවා ගියේ අදටත් ප්‍රථම ස්ථානයට පත්ව සිටින Sunway TaihuLight පරිගණකය නිර්මාණය කරමින්. පෙර පරිගණකය මෙන්ම එරට ජාතික සුපිරි පරිගණක මධ්‍යස්ථානය සතු මෙය තෙල් පරීක්ෂා කිරීමට, ජෛව විද්‍යාත්මක කටයුතු, කාර්මික සැලසුම් සහ කාලගුණ අනාවැකි කීමට භාවිත කරනවා. බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව අතින් 16වන ස්ථානයේ සිටින TaihuLight පරිගණකය සතුව Sunway ආයතනය විසින් සැකසූ ප්‍රොසෙසර් 40,960ක් තිබෙනවා. ඒවයේ CPU cores 10,649,600ක් තිබෙනවා. 2001 වසරේ දී ප්‍රොසෙසර තැනීමට පටන් ගත් රටක් වශයෙන් තමන්ගේම සුපිරි පරිගණකය සඳහා මව්බිමෙහිම නිපදවන ලද ප්‍රොසෙසර යොදාගැනීම විශේෂ අවස්ථාවක් ලෙස සැලකීමට පුළුවන්. ලෝක ජනගහනය, බිලියන 7.2ක් වූ ජනතාව එක්වර කැල්කියුලේටර් රැගෙන වසර 32ක් යනතෙක් ගණනය කිරීම් කරනවා නම්, ඒ සියල්ල විනාඩියකින් කරන්නට මේ පරිගණකයට පුළුවන්. නමුත් ඔවුන් එයට චෙස් අදින්නට නම් තවමත් උගන්වා නැහැ.

සුපිරි පරිගණක යොදා ගන්නා අවස්ථා

මහා පරිමාණ දත්ත විශ්ලේෂණයන් සහ තීරණ ගැනීම් සඳහා වැඩි ගණනය කිරීමේ හැකියාවක් අවශ්‍ය වෙනවා. ඒ සඳහා විවිධ විෂයයන් සහ අවස්ථා සඳහා සුපිරි පරිගණක යොදා ගැනෙනවා. ඇමරිකාවේ ඕක් රිජ් ජාතික පර්යේෂණායතනය විසින් ජෙට් එන්ජින්වලත්, බෝයිං ගුවන් යානා නිෂ්පාදකයින් ඒවායේ වායුගතික හැසිරීම් අධ්‍යයනයටත් පරිගණක සජීවීකරණ සැලසුම් සකසා අත්හදා බලන්නට සුපිරි පරිගණක භාවිත කරනවා. එසේම ලෝරන්ස් ලිව’මෝ පර්යේෂණායතනය භූගත තෙල් නිධි පිළිබඳ දත්ත විශ්ලේෂණයටත්, රෝග සඳහා චිකිත්සන ක්‍රම හඳුන්වාදීම සඳහාත් සුපිරි පරිගණක සහාය ලබාගන්නවා. කෝනල් සරසවිය විසින් හෙපටයිටීස්-සී වෛරසය සඳහා නව චිකිත්සක ක්‍රම හඳුන්වාදෙන්නට එම වෛරසයේ පැහැදිලි සැලසුමක් පරිගණකය මත තනා ගත්තා. එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන් රෝගීන් දහස් ගණනකගේ අක්මා ආබාධයන්ගෙන් අසාධ්‍ය වීම වැළකුණා.

වාර්ෂික කාලගුණ දත්ත අධ්‍යයනය කොට ඉදිරි දින සඳහා පෙරැයීම් කරන්නට, කුණාටු හෝ සුළි සුළං වැනි අයහපත් කාලගුණ තත්ත්ව ගැන කලින්ම දැනගෙන කටයුතු කරන්නට අවශ්‍ය පද්ධති ගොඩනැගීමේ දී සුපිරි පරිගණක භාවිත කොට ඇති අතර යුද්ධ හමුදාවල සැලසුම් ප්‍රතිනිර්මාණය (simulate) කිරීමට ද සුපිරි පරිගණක සහාය ලබාගන්නවා.

සුපිරි පරිගණකවලට පසුව එන ක්වන්ටම් පරිගණක

අදටත් දකින සුපිරි පරිගණකවල ගණනය කිරීම්වල වේග වැඩි කිරීම් සිදු කරන්නේ ඒවායේ ඇති ට්‍රාන්සිස්ටර මයික්‍රොප්‍රොසෙසර තුළ ක්‍රම ක්‍රමයෙන් කුඩා කරමින් වැඩි ප්‍රමාණයක් අඩංගු කරවීමෙනුයි. නමුත් ඒ වෙනුවට එහි ඊළඟ පියවර ලෙස අනුපරමාණුක අංශු පාලනය කරමින් ඊට වඩා වැඩි හැකියාවක් ලබාගැනීමට විද්‍යාඥයන් බලාපොරොත්තු වෙනවා. මෑතක දී ක්වන්ටම් විද්‍යාව හරහා කළ සොයා ගැනීම් වල දී එම අංශූන් අපූර්ව භෞතික විද්‍යාත්මක නීති අනුගමනය කරන බව පැහැදිලිව ඇති අතර එම ක්වන්ටම් අංශූන්ට අවස්ථා දෙකක් එකවර දැක්වීමේ හැකියාව තිබෙනවා.

එනම්, සාමාන්‍ය ට්‍රාන්සිස්ටරයකින් ගොඩනගා ගත් 1 සහ 0 යන ද්විමය තත්ත්වයන් දෙකම මේ අංශුවකට එකවර දැරිය හැකි වෙනවා. මෙය qubit (quantum bit) එකක් ලෙසයි හැඳින්වෙන්නේ. එය හරියට කාන්දමක් උත්තර ධ්‍රැවය සහ දක්ෂිණ ධ්‍රැවය දරනවා වගේයි. මේ නිසා අවස්ථා දෙකම එකවර ලබාගෙන ගණනය කිරීමකට ගතවන කාලය දෙගුණයකින් අඩු කරගෙන වේගය වැඩි කරගන්නට අනාගත පරිගණකවලට හැකියාව ලැබෙනු ඇති බව විශ්වාස කළ හැකියි. ඔබ හිතන්නේ අනාගත පරිගණක මොන වගේ වේවි ද?

කවරයේ ඡායාරූපය: internapcdn.net