सुपर कंप्यूटर क्या है? इसकी विशेषताएं

सुपर कंप्यूटर क्या है? supercomputer एक ऐसा computer है जिसकी कार्य करने की क्षमता सामान्य कंप्यूटर की तुलना में बहुत अधिक होती है। इसलिए इसमें ‘super’ शब्द का प्रयोग हुआ है। इन कंप्यूटरों का उपयोग केवल उनके उच्च-प्रदर्शन प्रणालियों के कारण ही किया जाता है। इन कंप्यूटरों का उपयोग मुख्य रूप से वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग कार्यों के लिए किया जाता था जिनमें उच्च गति की गणना की आवश्यकता होती थी।

इनकी प्रोसेसिंग स्पीड अन्य सभी सामान्य कंप्यूटरों की तुलना में हजारों गुना तेज होती है। यहां आज इस लेख में हम तथाकथित सुपर कंप्यूटर के बारे में जानेंगे कि यह कैसे काम करता है, और बाकी पारंपरिक कंप्यूटरों की तुलना में इसके क्या फायदे हैं।

तो चलिए बिना देर किए शुरू करते हैं और सुपर कंप्यूटर क्या है के बारे में पूरी जानकारी प्राप्त करते हैं।

तथाकथित सुपर कंप्यूटर सुपर कंप्यूटर क्या है?

सुपर कंप्यूटर क्या होता है, यह जानने से पहले अगर हम यह जान लें कि कंप्यूटर क्या है, तो इसे समझना हमारे लिए आसान हो जाएगा। कंप्यूटर की बात करें तो यह एक बहुउद्देश्यीय उपकरण है जो एक इनपुट प्रक्रिया के माध्यम से सूचना (data) लेता है, इसे संग्रहीत करता है और फिर इसे आवश्यकतानुसार process करता है, और अंततः किसी प्रकार का output उत्पन्न करता है।

जबकि अगर मैं एक सुपर कंप्यूटर के बारे में बात कर रहा हूं, तो यह न केवल एक बहुत तेज कंप्यूटर और एक बहुत बड़ा कंप्यूटर है: यह काफी अलग तरह से काम करता है, आमतौर पर कंप्यूटर में सामान्य प्रसंस्करण की तरह sequential processing के बजाय parallel processing का उपयोग किया जाता है। इसलिए वह एक समय में एक काम करने के बजाय एक साथ कई काम कर सकता है।

सुपर कंप्यूटर एक ऐसा कंप्यूटर है जो वर्तमान में उच्चतम ऑपरेटिंग दर पर चलता है । इसे महासंघनक कहते हैं। आखिर सुपर कंप्यूटर का इस्तेमाल कहां होता है?

परंपरागत रूप से, सुपर कंप्यूटर का उपयोग ज्यादातर वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है ताकि वे बड़े डेटाबेस को संभालने के साथ-साथ बड़ी मात्रा में गणना भी कर सकें। प्रदर्शन के मामले में यह नियमित कंप्यूटरों की तुलना में हजारों गुना तेज और अधिक सटीक चलता है।

सुपरकंप्यूटर के प्रदर्शन को FLOPS में मापा जाता है, जिसका अर्थ है फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशन प्रति सेकंड। इसलिए, यह जितनी बार कंप्यूटर पर लोड होता है, उतना ही अधिक शक्तिशाली होता है।

Super computing क्या है?

सुपरकंप्यूटिंग उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग का एक रूप है जो एक शक्तिशाली कंप्यूटर, एक सुपर कंप्यूटर का उपयोग करके परिभाषित या गणना करता है। साथ ही, इसका उपयोग करके कम से कम समय में अंतिम परिणाम प्राप्त किया जा सकता है।

Serial और Parallel प्रोसेसिंग क्या है?

आइए जानते हैं सीरियल और पैरेलल प्रोसेसिंग में क्या अंतर है? एक सामान्य कंप्यूटर में एक समय में केवल एक ही कार्य किया जाता है, जिसका अर्थ है कि केवल एक कार्य पूरा होने के बाद, दूसरा कार्य process किया जाता है, और इस प्रसंस्करण को sequential processing कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, एक मॉल में किराने की दुकान में बैठा एक आदमी, कन्वेयर बेल्ट में आने वाली किसी भी वस्तु को लेने के बाद, वह उसे एक scanner से scan करता है और ग्राहक के बैग में भेजता है, संचालन की एक अलग श्रृंखला में काम करता है। इसलिए इसे sequential processing कहा जाता है।

यहां आप चाहे कितनी भी तेजी से कन्वेक्टर बेल्ट में चीजें रख लें या स्कैनिंग के बाद चीजों को अपने बैग में भर लें, लेकिन इस प्रक्रिया की गति उस operator की स्कैनिंग या प्रोसेसिंग की गति पर निर्भर करती है, जो हमेशा एक समय में एक आइटम होता है। में होता है। इसका सबसे अच्छा उदाहरण tuning machine है।

जबकि आधुनिक सुपरकंप्यूटर बहुत तेज गति से चलता है, समस्या को छोटे भागों में तोड़ता है और एक समय में एक टुकड़े पर काम करता है। तो इस प्रक्रिया को parallel processing कहा जाता है।

यदि किराना चेकआउट पर कई मित्र हैं, तो आपस में सामान बांटें और अलग-अलग काउंटरों पर एक साथ चेकआउट करें और बाद में सभी चीजों को एक जगह इकट्ठा करें, इससे काम बहुत जल्द हो जाएगा और इसमें ज्यादा समय नहीं लगेगा। चूंकि यहां काम बंटा हुआ है, इसलिए प्रोसेसिंग होने में ज्यादा समय नहीं लगा। यही कारण है कि सीरियल प्रोसेसिंग की तुलना में समानांतर प्रोसेसिंग बहुत तेज है।

बड़े और अधिक शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर समानांतर प्रसंस्करण का उपयोग करते हैं। इससे ये किसी भी ऑपरेशन को जल्दी और कम समय में अंजाम दे सकते हैं। जब मौसम की भविष्यवाणी, आनुवंशिक संश्लेषण, गणितीय मॉडलिंग आदि जैसे बड़े और जटिल काम की बात आती है, तो हमें वास्तव में कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है। ऐसे में सुपर कंप्यूटर के लिए पैरेलल प्रोसेसिंग ज्यादा उपयोगी होती है। सामान्य तौर पर, समानांतर प्रसंस्करण के दो बुनियादी तरीके हैं: Symmetric Multiprocessing (SMP)और Massive Parallel Processing (MPP).।

Cluster क्या हैं?

आप चाहें तो एक supercomputer बना सकते हैं जहां आपको एक विशाल बॉक्स में कई processor लगाने होते हैं और उन्हें जटिल समस्याओं को हल करने का निर्देश देना होता है जिसमें वे parallel processing का उपयोग कर सकते हैं।

या एक और तरीका है जिसमें आपको कई अवैयक्तिक कंप्यूटरों को खरीदना है और उन्हें एक ही कमरे में रखना है, और उन्हें फास्ट लोकल एरिया नेटवर्क (LAN) की मदद से एक साथ जोड़ना है ताकि वे एक ही तरह से व्यापक रूप से काम करें। इस प्रकार के सुपर computer को cluster कहा जाता है। Google अपने डेटा केंद्रों में अपने उपयोगकर्ताओं की web search के लिए इन cluster supercomputer का उपयोग करता है।

Network क्या है?

एक नेटवर्क भी एक cluster (यानी अलग-अलग कंप्यूटरों का एक समूह) के समान एक सुपर कंप्यूटर है, लेकिन internet (या किसी अन्य कंप्यूटर नेटवर्क) पर एक दूसरे के साथ अलग-अलग स्थानों पर कंप्यूटर हैं। इस प्रकार की कंप्यूटिंग को distributed कंप्यूटिंग भी कहा जाता है, जहां कंप्यूटर की शक्ति एक ही स्थान (central computing) के विपरीत कई स्थानों पर फैली हुई है।

उदाहरण के लिए, सर्न वर्ल्डवाइड एलएचसी कंप्यूटिंग ग्रिड, जिसमें एलएचसी LHC (Large Hadron Collider) कण त्वरक से डेटा एक स्थान पर एकत्र किया जाता है, और इसके लिए एक grid supercomputer का उपयोग किया जाता था।

ग्रिड सुपरकंप्यूटर में अधिक विफलता की संभावना कम होती है, क्योंकि सभी कंप्यूटर एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, इसलिए आपको समानांतर प्रसंस्करण के कारण होने वाली समस्याओं से छुटकारा मिलता है, जहां crash होना आम है।

सुपर कंप्यूटर में किस operating system का उपयोग किया जाता है?

आपको यह जानकर आश्चर्य हो सकता है कि सुपर कंप्यूटरों को शक्ति प्रदान करने के लिए, केवल सामान्य ऑपरेटिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है जिसका उपयोग हम अपने कंप्यूटरों को शक्ति देने के लिए करते हैं, लेकिन हम जानते हैं कि अधिक आधुनिक सुपर कंप्यूटरों में वास्तव में caravans और गैर-स्वयं कार्य केंद्र होते हैं। इसमें समूह होते हैं।

कुछ साल पहले तक Unix का उपयोग ऑपरेटिंग सिस्टम के आधार पर किया जाता था, जबकि आज इसकी जगह linux का इस्तेमाल किया जाता है। यह open source है। चूंकि सुपर कंप्यूटर आमतौर पर वैज्ञानिक समस्याओं को हल कर रहे हैं, इसलिए उनके application program पारंपरिक वैज्ञानिक programing languages जैसे कि FORTRAN, या अधिक लोकप्रिय आधुनिक भाषाओं जैसे सी और C ++ में लिखे गए हैं।

सुपरकंप्यूटर विशेषताएं

अगर हम साधारण कंप्यूटरों की बात करें तो उनकी कंप्यूटिंग गति को मापने के लिए MIPS (मिलियन इंस्ट्रक्शन्स प्रति सेकेंड) का उपयोग किया जाता है। इसके माध्यम से प्रोसेसर बुनियादी प्रोग्रामिंग कमांड जैसे पढ़ने, लिखने, भंडारण आदि का प्रबंधन करता है। दो कंप्यूटरों की तुलना करने के लिए उनके MIPS की तुलना की जाती है।

लेकिन सुपर कंप्यूटर का मूल्यांकन करने का तरीका थोड़ा अलग है। चूँकि इसमें अधिकांश वैज्ञानिक गणनाएँ की जाती हैं, इसलिए इसे फ्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस प्रति सेकंड (FLOPS) द्वारा मापा जाता है। आइए देखते हैं इन FLOPS के हिसाब से बनी लिस्ट।