सुपर कंप्यूटर क्या है इसका इतिहास, कार्य और लाभ

यदि आप सुपर कंप्यूटर की जानकारी जानना चाहते हैं तो इस पेज पर सुपर कंप्यूटर की जानकारी को पढ़कर समझिए।

जिस कंप्यूटर का उपयोग हम सभी लोग करते है उसे साधारण कंप्यूटर कहते है जिसमें हम छोटे-मोटे कैलकुलेशन, पावर बैकअप बनाना, टैक्स टाइपिंग करना, गेम खेलना और फोटो लेना इत्यादि काम होते है लेकिन सुपर कंप्यूटर में बड़े-बड़े काम किए जाते है।

सुपर कंप्यूटर किसे कहते हैं

सुपर कंप्यूटर का मतलब ऐसे कंप्यूटर से है जो आधुनिक तकनीकियों से लैस हो, गणना शक्ति में सबसे तेज हो और 500 Mega FLOPS की क्षमता से कार्य करता हो, जो डेटा को बहुत तेजी से Process करता हो।

यह साधारण कंप्यूटर से बहुत आगे होता है इतना कि जिस काम को करने में साधारण कंप्यूटर सालों लगा देते है उन काम को सुपर कंप्यूटर सेकंड में कर देते है।

सुपर कंप्यूटर वहां काम करते है जँहा पर बहुत अधिक पावर और तेज गति के साथ बड़े कैलकुलेशन करने की जरूरत होती है। यह साधारण कंप्यूटर की तरह एक समय में एक कम नही करते बल्कि एक समय में अनगिनत कम करते है क्योंकि यह Serial processing के जगह पर Parallel processing पर काम करते है।

Serial processing में एक काम एक ही समय में हो सकता है और एक काम के खत्म होने पर ही दूसरा काम शुरू हो सकता है लेकिन सुपर कंप्यूटर में सैकड़ों Processor लगे होते है जो कुछ ही सैकड़ों में करोड़ों अरबों गणना करने की क्षमता रखते है।

सुपर कंप्यूटर की कीमत इसके FLOPS की गति पर निर्भर करती है जितनी अधिक इसके FLOPS की गति होगी उतनी ही अधिक इसकी कीमत होगी।

सुपर कंप्यूटर कीमत दो लाख डॉलर से लेकर सौ मिलियन डॉलर तक होती है।

सुपर कंप्यूटर का इतिहास

पहला सुपर कंप्यूटर कंट्रोल डेटा कॉर्पोरेशन (सीडीसी) 6600, 1964 में जारी किया गया था।

दुनिया का पहला सुपर कंप्यूटर CRAY K-1-S हैं जिसे USA के CRAY K कंपनी द्वारा विकसित किया गया है।

1990 में सुपर कंप्यूटर में आज के स्मार्टफोन की तुलना में कम प्रोसेसिंग पावर थी।

1997 में एएससीआई रेड (इंटेल और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज द्वारा पेंटियम प्रोफेसर ने दुनिया का पहला टेराफ्लॉप (TFLOP) सुपर कंप्यूटर बनाया।

ऐसे ही 2008 के रिसर्च और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी द्वारा बनाया गया जगुआर सुपर कंप्यूटर दुनिया का पहला पेटाफ्लॉप (PETAFLOP) वैज्ञानिक सुपर कंप्यूटर बन गया। संक्षेप में कहें तो दुनिया का सबसे तेज सुपर कंप्यूटर।

कुछ समय पहले नए सुपर कंप्यूटर यूनिक्स ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग करते थे लेकिन समय और टेक्नोलॉजी के बदलने से अभी के सुपर कंप्यूटर लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रयोग करते हैं लेकिन अगर Manufacturers चाहे तो अपनी जरूरत के हिसाब से ऑपरेटिंग सिस्टम को बदल सकता है।

भारत का प्रथम सुपर कंप्यूटर

भारत ने 1980 के दशक में अपना खुद का सुपर कंप्यूटर बनाया। भारत के पहले सुपर कंप्यूटर का नाम PARAM 8000 है। इसमें 64 CPU थे।

world economic forum की एक रिपोर्ट के मुताबिक दुनिया के 500 बेस्ट सुपर कंप्यूटरों में सबसे ज्यादा 219 सुपर कंप्यूटर चीन के पास है, दूसरे नंबर पर अमेरिका 116 कंप्यूटरों के साथ है। इस सूची में भारत के सिर्फ 3 से 4 सुपर कंप्यूटर ही शामिल है।

भारत में सुपर कंप्यूटर के नाम

प्रत्युष (CRAY XC40)
मिहिर (CRAY XC40)
INC1 – Lenovo C1040
SERC – CRAY XC40
iDataPlex DX360M4
परम सीरीज

सुपर कंप्यूटर काम कैसे करता है

एक सुपर कंप्यूटर कामों को करने के लिए Parallel Processor का प्रयोग करता है जिसमें एक काम को छोटे-छोटे भागों में बांट देता है और हर एक Micro-Processor हर भागो में दिए गए कार्य को एक समय में तेज गति से पूरा कर देता है।

सबसे बड़े और शक्तिशाली कंप्यूटर्स Parallel processor का उपयोग करते है जिसमे किसी भी कार्य को तेज और कम समय में करने की क्षमता होती है।

सुपर कंप्यूटर एक सेकंड में एक अरब गणनाएं कर सकता है। इसकी गति की गणना FLOPS (Floating points operations per second) में की जाती है जबकि साधारण कंप्यूटर की गति की गणना MIPS (Million instructions in per second) में की जाती है।

सुपर कंप्यूटर के कार्य

सुपर कंप्यूटर साधारण कंप्यूटर से बहुत अलग होता है हम उसे अपनी रोज के कामों के लिए उपयोग नहीं कर सकते क्योकि वह किसी विशेष कामों को करने के लिए बनाए गए हैं जो नीचे दिए जा रहे है।

सुपर कंप्यूटर कंप्यूटेशनल विज्ञान के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते है। यह Quantum Physics, मौसम पूर्वानुमान, जलवायु अनुसंधान, तेल और गैस की खोज, परमाणु मॉडलिंग (संरचनाओं और गुणों की गणना) इत्यादि के लिए उपयोग किए जाते है।
सेना में नए सुपर कंप्यूटरों का उपयोग टैंकों और हथियारों के जांच के लिए किया जाता है। इसका उपयोग सैनिकों और युद्धों पर प्रभावों को समझने के लिए भी किया जाता है।
इनका उपयोग वैज्ञानिक परमाणु हथियार विस्फोट के प्रयोगों के परीक्षण के लिए भी करते है।
हॉलीवुड एनीमेशन के निर्माण के लिए भी सुपर कंप्यूटर का उपयोग किया जाता है।
इसका उपयोग डेटा एंक्रिप्ट करने के लिए भी किया जाता है।

सुपर कंप्यूटर के लाभ

1. सुपर कंप्यूटर की गति तेज होने के कारण वह किसी भी कंप्यूटर या अन्य डिवाइस में उपयोग किए गए किसी भी पासवर्ड को Decrypt कर सकता है।

2. सुपर कंप्यूटर उन कार्यों को कुछ ही सेकंड में कर देता है जिन कार्यों को करने में साधारण कंप्यूटर को एक दिन लग जाते है।

3. सुपर कंप्यूटर हमें वैज्ञानिक रूप से परीक्षण करने की अनुमति देते है जो आस पास के वातावरण के लिए सुरक्षित है।

4. सुपर कंप्यूटर के उपयोग से हम बड़ी-बड़ी गणनाओं को सेकंड में कर लेते है जिससे समय की बचत होती है।

5. फिल्मों में जटिल एनीमेशन के लिए इसका उपयोग किया जाता है। यह एनीमेशन की स्पीड को तेज कर सकता है।

सुपर कंप्यूटर के नुकसान

1. सुपर कंप्यूटर को चलाने के लिए बहुत अधिक बिजली खर्च की जाती है। SUMMIT जैसे सुपर कंप्यूटर को चलाने के लिए लगभग 5000 घरों के बिजली के बराबर ऊर्जा खपत होती है।

2. सुपर कंप्यूटर को लगाने के लिए बहुत ज्यादा जगह की जरूरत होती है। उदाहरण के तौर पर, शिखर सम्मेलन को लगाने के लिए लगभग 56000 वर्ग फुट की आवश्यकता होती हैं।

3. सुपर कंप्यूटर को चलाने के लिए प्रशिक्षित लोगों की आवश्यकता होती हैं। इसे सामान्य Computer Operator नही चला सकता।

4. बड़ी संख्या में प्रोसेसर और उपकरणों के लोड होने के कारण ये जल्दी गर्म हो जाते है।

5. सुपर कंप्यूटर को बनाने में बहुत खर्च आता है और साथ ही साथ इसका रखरखाव भी बहुत महंगा है। एक सुपर कंप्यूटर को एक घंटे के लिए किराए पर लेने पर लगभग 1000$ खर्च आता है।

दुनिया के 10 सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर

1. Fugaku

फुजित्सु के द्वारा बनाए गए इस Super Computer Fugaku, जापान में रिकेन सेंटर फॉर कंप्यूटेशनल साइंस (आरसीसीएस) में स्थापित किया गया है।

अपने एडिशनल हार्डवेयर के साथ सिस्टम ने HPL पर 442 पेटाफ्लॉप्स का एक नया विश्व रिकॉर्ड बनाया है।

2. Summit

टेनेसी में ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी (ओआरएनएल) के आधार पर Summit आईबीएम द्वारा बनाया गया और ये US में सबसे सबसे तेज सुपर कंप्यूटर है। यह 148.8 पेटाफ्लॉप्स पर काम करता है।

3. Sierra

कैलिफोर्निया, सिएरा में लॉरेंस लिवरमोर नेशनल लेबोरेटरी (एलएलएनएल) में यह सुपर कंप्यूटर HPL पर 94.6 पेटाफ्लॉप्स है। सिएरा ने दुनिया के सबसे अधिक ऊर्जा वाले कुशल सुपर कंप्यूटरों की ग्रीन 500 सूची में 15वे स्थान पर अपनी जगह बनाई है।

4. Sunway TaihuLight

वुशी में चीन के नेशनल सुपर कंप्यूटिंग में स्थापित सनवे ताइहुलाइट ने पहले दो साल के लिए (2016-2017) नंबर 1 स्थान हासिल किया था। हालांकि इसकी रैंक अब गिर गई है पिछले साल जहा ये तीसरे स्थान पर था वहीं अब ये चौथे स्थान पर आ गया है।

चीन के नेशनल रिसर्च सेंटर ऑफ पैरेलल कंप्यूटर इंजीनियरिंग एंड टेक्नोलॉजी (एनआरसीपीसी) द्वारा निर्मित इसने HPL पर 93 पेटाफ्लॉप्स हासिल किए।

5. Selene

NVIDIA Corp में इन हाउस स्थापित सेलेन जून रैंकिंग में सातवें से पांचवें स्थान पर पहुंच गया। हाल ही में एक अपग्रेड के बाद सेलेन ने HPL पर 63.4 पेटाफ्लॉप हासिल किए, को इसके पिछले स्कोर 27.6 पेटाफ्लॉप से लगभग दोगुना है।

6. Tianhe-II

61.4 पेटाफ्लॉप के साथ तिआन्हे -2 ए एक स्थान आगे बढ़कर छठे स्थान पर पहुंच गया है। चीन के राष्ट्रीय रक्षा प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय द्वारा विकसित यह गुआंगज़ौ मैं राष्ट्रीय सुपर कंप्यूटर केंद्र में स्थापित है।

7. Juwels booster module

एटोस के द्वारा बनाया गया ज्यूवेल्स बूस्टर मॉड्यूल्स इस सूची में नया है। यह यूरोप में सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर है जो 44.1 HPL पेटाफ्लॉप्स में आ रही है।

8. HPC5

दुनिया में सबसे शक्तिशाली और टिकाऊ सुपर कंप्यूटरों में से एक HPC5 का उपयोग ऊर्जा के नए स्रोतों पर शोध करने के लिए किया जाता है। इसमें INTEL Xeon Gold CPU और NVIDIA TESLA V100 GPU का उपयोग किया गया है।

9. FRONTERA

फ्रंटेरा विज्ञान के अनुसंधान में सभी क्षेत्रों में मदद करता है इसमें क्वांटम यांत्रिकी दवा डिजाइन और उभरते हुए वायरस का उन्मूलन ऑल ब्लैक होल की भौतिकी शामिल है। अपने इंटेल प्लैटिनम जीऑन कोर के 448,448 का उपयोग करते हुए सिस्टम 23.5 पेटाफ्लॉप प्राप्त करता है।

10. DAMMM-7

यह सूची में नया जोड़ा गया है। यह सऊदी अरब में सऊदी अरामको में स्थापित है। यह 22.4 पेटाफ्लॉप हासिल करता है।

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