सुपर कंप्यूटर कैसे बनाये How

पिछली गर्मियों में, तीन लॉरियों ने एक असामान्य माल ढोने के लिए इंग्लैंड के उत्तर में यात्रा की। 150 मील के लिए, लगभग 500 कंप्यूटरों को व्यक्तिगत रूप से सुरक्षा के लिए डुवेट में लपेटा गया था।

ये कंप्यूटर कभी चेशायर में 13-टन सुपर कंप्यूटर का हिस्सा बने थे और डरहम विश्वविद्यालय में अपने नए घर में स्थानांतरित किए जा रहे थे। अब, महीनों की श्रमसाध्य स्थापना के बाद, यह सेकेंड-हैंड सुपर कंप्यूटर खगोल विज्ञान अनुसंधान के लिए देश की सबसे बड़ी मशीनों में से एक बन गया है।

4.3 पेटाबाइट स्टोरेज के साथ, इसमें यूके के सबसे तेज सुपरकंप्यूटर (मेट ऑफिस के क्रे XC40) के स्टोरेज का लगभग दसवां हिस्सा है, और इसकी प्रोसेसिंग पावर 1 है।66 TeraFlops, Cray के लगभग 7,000 TeraFlops की तुलना में।

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पिछले 30 वर्षों से डरहम के कम्प्यूटेशनल कॉस्मोलॉजी संस्थान में कंप्यूटर चलाने वाली लिडिया हेक के अनुसार, कंप्यूटर को एक साथ रखना एक सामुदायिक प्रयास था। शोधकर्ताओं, छात्रों और प्रोफेसरों ने स्वेच्छा से आरा को एक साथ वापस लाने में मदद की, डरहम के कुछ पुराने उपकरणों को लॉरियों में ले जाने वाले कंप्यूटरों के साथ मिला दिया।

इसमें आठ रैक से 2,400 स्टोरेज डिस्क में से प्रत्येक को निकालना, उन्हें फिर से स्थापित करना और फिर त्रुटियों को खोजने और उन्हें ठीक करने के लिए हफ्तों खर्च करना शामिल था।

सुपर कंप्यूटर इतने महत्वपूर्ण क्यों हैं

सुपर कंप्यूटर वैज्ञानिक अनुसंधान में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं क्योंकि ज्ञान की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए तेजी से शक्तिशाली कंप्यूटरों की आवश्यकता होती है जो प्रति सेकंड हजारों गणना करने में सक्षम होते हैं।

खगोल विज्ञान, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और मौसम की भविष्यवाणी सभी सुपर कंप्यूटर की शक्ति पर निर्भर करते हैं। सुपर कंप्यूटर केवल सबसे शक्तिशाली कंप्यूटर नहीं हैं; वे सामान्य कंप्यूटरों के बिल्कुल अलग तरीके से काम करते हैं। वे एक साथ कई गणनाएँ करते हैं, जिन्हें समानांतर प्रसंस्करण के रूप में जाना जाता है, न कि जिस कंप्यूटर पर आप इसे पढ़ रहे हैं, जिस पर प्रत्येक कार्य एक बार में किया जाता है।

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आमतौर पर, उनका उपयोग जटिल समस्याओं की गणना के लिए किया जाता है, जिनमें से कई घातीय हैं, जिसका अर्थ है कि हर बार जब आप एक पैरामीटर जोड़ना चाहते हैं, तो आप सिमुलेशन के लिए आवश्यक शक्ति को दोगुना कर देते हैं।

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उदाहरण के लिए, खगोल विज्ञान में कंप्यूटिंग शक्ति लंबे समय से एक सीमित कारक रही है। 1980 के दशक में, शोधकर्ता इस बात पर बहस कर रहे थे कि सौर मंडल एक अराजक तरीके से आगे बढ़ा या नहीं, लेकिन जब अधिक शक्तिशाली कंप्यूटरों का आविष्कार किया गया था, तब ही बहस सुलझ गई थी, यह कुछ हद तक अराजक है।

अपसाइक्लिंग सुपरपावर

डरहम का 'अपसाइकल' सुपरकंप्यूटर अब चल रहा है और यूके की राष्ट्रीय अनुसंधान सुविधा DiRAC में योगदान दे रहा है जो इसमें माहिर हैकण भौतिकी, खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में अनुसंधान। नई मशीनकण भौतिकी, परमाणु भौतिकी, खगोल विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में अनुसंधान के लिए कोड चलाता है। देश भर के शोधकर्ता मशीन पर समय के लिए आवेदन कर सकते हैं, जिसे दुनिया में कहीं से भी दूर से पहुँचा जा सकता है।

लेकिन सुपरकंप्यूटर चलाने के लिए आंख से मिलने के अलावा और भी बहुत कुछ है। मशीन को एक निर्बाध बिजली प्रणाली, पानी और एयर-कूलिंग की आवश्यकता होती है, और बैक-अप के लिए अपने स्वयं के डीजल पावर जनरेटर होते हैं।

डरहम के पृथ्वी विज्ञान भवन के भूतल में मशीन रखने वाले कमरे में चलते हुए, हिट करने वाली पहली संवेदना गर्मी और शोर है।

हेक कहते हैं, यहां 500 से अधिक कंप्यूटर हैं, सभी चिल्ला रहे हैं। अपने डेस्कटॉप कंप्यूटर या लैपटॉप से ​​उत्पन्न होने वाली गर्मी की कल्पना करें, और इसे 500 से गुणा करें।

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£१५०,००० मूल्य के नाइट्रोजन के डिब्बे छत में रखे जाते हैं, आग लगने की स्थिति में तैयार और तैनात करने के लिए तैयार होते हैं। चूंकि इन मशीनों द्वारा दी जाने वाली ऊर्जा के लिए पानी का कोई मुकाबला नहीं होगा, इसलिए एकमात्र विकल्प ऑक्सीजन की आग को भूखा रखना होगा।

अगले दरवाजे में नवीनतम सुपरकंप्यूटर का छोटा भाई है, जो लगभग 200 कंप्यूटरों का एक छोटा सा लाइन-अप है जिसे धीरे-धीरे निष्क्रिय किया जा रहा है। हर बार मशीनों में से एक टूट जाता है, हेक कहते हैं, इसे ठीक करने के बजाय, टीम इसे मरने दे रही है।

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लगातार काम करते हुए, कंप्यूटर पर चलने वाले कुछ कोड लाखों कंप्यूटिंग घंटों तक चलते हैं, जिसका अर्थ है कि बिजली कटौती या डुबकी के लिए कोई जगह नहीं है। एक जनरेटर कंप्यूटर की बिजली व्यवस्था की आपूर्ति करता है, जबकि परिसर में दो डीजल जनरेटर आपात स्थिति में हैं। पिछले साल हमें इन्हें कुछ बार इस्तेमाल करना पड़ा, हेक ने मुझे बताया, लेकिन इस साल इतना नहीं, सौभाग्य से - वे ऐसा रैकेट बनाते हैं और बहुत सुखद गंध नहीं करते हैं!

डरहम में स्थापित DiRAC डेटा सेंट्रिक HPC सिस्टम को COSMA6, 8,000 इंटेल सैंडी ब्रिज कोर और 4.3 पेटाबाइट स्टोरेज के साथ एक मशीन की तैनाती से बढ़ाया गया है। इस वर्ष अप्रैल से 12 महीनों के लिए डीआईआरएसी द्वारा उपयोग किए जा रहे अनुसंधान समुदाय की प्रतिस्पर्धात्मकता को बनाए रखने के लिए अतिरिक्त संसाधन की आवश्यकता थी।

डरहम विश्वविद्यालय में नई एचपीसी प्रणाली परियोजना में शामिल सभी लोगों के कौशल का एक वसीयतनामा है जो एक दूसरे हाथ के क्लस्टर को फिर से स्थापित करने में सक्षम थे, इसमें नई रैम मेमोरी जोड़ें और एक समाधान तैयार करें जो अनुसंधान समुदाय के लिए अमूल्य साबित होगा। , कंप्यूटर सेवा प्रदाता ओसीएफ के प्रबंध निदेशक जूलियन फील्डन ने टिप्पणी की। हमारे पास डरहम विश्वविद्यालय के साथ काम करने का एक लंबा इतिहास है, इसलिए हम इस तरह की अनूठी परियोजना में शामिल होकर वास्तव में प्रसन्न हैं।

और इसमें से कोई भी हेक के बिना संभव नहीं होता। उसके और उसके सुपर कंप्यूटर के साथ एक दोपहर बिताने के बाद जो स्पष्ट है, वह यह है कि उसे मशीनों से कितना प्यार है - एक ऐसी भावना जो संक्रामक है। डरहम में काम करते हुए अपने दशकों में, उन्होंने छात्रों के साथ मिलकर काम करना जारी रखा है। वह कहती हैं कि ऐसा इसलिए है क्योंकि वे मुझे जवान रखते हैं।

इन सबसे ऊपर, हेक युवा महिलाओं को इंजीनियरिंग में जाने के लिए प्रेरित करने के बारे में भावुक है, और हालांकि छात्र गलियारों से गुजर सकते हैं और शोधकर्ता संभावित रूप से हेक से मिले बिना सुपर कंप्यूटर की क्षमता का भी उपयोग कर सकते हैं, वह विश्वविद्यालय का एक मौलिक हिस्सा है और व्यापक शोध समुदाय।

छवियां: एबी बील