محققان چینی موفق شده‌اند سرعت پردازشی ابررایانه‌ها را تا ۱۰ برابر نسبت به نمونه‌های آمریکایی که از پردازنده‌های انویدیا استفاده می‌کنند، افزایش دهند. این پیشرفت، نه‌تنها نشان‌دهنده خودکفایی چین در فناوری پردازش پیشرفته است، بلکه می‌تواند برتری آمریکا در حوزه محاسبات با عملکرد بالا را نیز به چالش بکشد.
آمریکا با اعمال تحریم‌های گسترده، دسترسی چین به پردازنده‌های گرافیکی قدرتمند انویدیا مانند A100 و H100 را مسدود کرده است. همچنین، نرم‌افزار اختصاصی CUDA که پایه اصلی توسعه الگوریتم‌های پردازش موازی است، فقط با سخت‌افزار انویدیا سازگار بوده و وابستگی شدیدی به آن ایجاد کرده است.
در پاسخ، چین استراتژی خود را تغییر داده و به سمت توسعه سخت‌افزار و نرم‌افزار بومی حرکت کرده است. پردازنده‌های گرافیکی جدید این کشور قادرند با عملکردی حتی بهتر از سخت‌افزارهای انویدیا، محاسبات پیشرفته‌ای را انجام دهند.
تیمی به سرپرستی پروفسور نان تونگچائو از دانشگاه هوهای نانجینگ، یک مدل پیشرفته محاسبات موازی مبتنی بر “چند گره، چند پردازنده گرافیکی” توسعه داده است. این روش با بهینه‌سازی انتقال داده و هماهنگی وظایف، کارایی را افزایش داده و از افت عملکرد جلوگیری می‌کند. برخلاف سیستم TRITON آمریکا که برای دستیابی به سرعت ۶ برابر به ۶۴ گره نیاز داشت، این مدل چینی همان عملکرد را تنها با ۷ گره ارائه می‌دهد و باعث کاهش چشمگیر ۸۹ درصدی در مصرف منابع که سیستم را بهینه‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌سازد.
ابررایانه طراحی‌شده در این پروژه بر پایه یک پلتفرم محاسباتی داخلی مبتنی بر معماری x86 ساخته شده است. این سیستم از پردازنده‌های Hygon 7185 با ۳۲ هسته و ۶۴ رشته پردازشی با فرکانس ۲.۵ گیگاهرتز بهره می‌برد. همچنین، پردازنده‌های گرافیکی ساخت چین با ۱۲۸ گیگابایت حافظه، قدرت پردازشی بالایی را ارائه می‌دهند. برای بهبود ارتباط میان گره‌ها، این ابررایانه به پهنای باند شبکه‌ای ۲۰۰ گیگابیت بر ثانیه مجهز شده است که عملکرد سریع و کارآمدی را تضمین می‌کند.
تیم تحقیقاتی عملکرد ابرکامپیوتر خود را با شبیه‌سازی سیل در مخزن واقع در شاندونگ، چین مورد آزمایش قرار داد. این سیستم با بهره‌گیری از ۲۰۰ گره و ۸۰۰ پردازنده گرافیکی، توانست شبیه‌سازی را در مدت زمان تنها سه دقیقه تکمیل کند—سرعتی که ۱۶۰ برابر بیشتر از روش‌های سنتی است. چنین پیشرفتی، امکان شبیه‌سازی سیل در لحظه را فراهم کرده و بهبود چشمگیری در مدیریت بحران، کنترل سیل و بهره‌برداری از مخازن ایجاد می‌کند.
این پژوهش که در مجله مهندسی هیدرولیک چین منتشر شد، کد تحقیقاتی خود را به‌صورت متن باز در دسترس قرار داده است تا سایر محققان بتوانند بر اساس آن توسعه دهند. از جمله کاربردهای آینده این مدل می‌توان به پیش‌بینی‌های هواشناسی آبی، مدل‌سازی رسوب و بررسی تعاملات آب‌های سطحی اشاره کرد. در ادامه، تمرکز اصلی پژوهشگران بر گسترش دامنه استفاده از این مدل و آزمایش پایداری آن در پروژه‌های مهندسی واقعی خواهد بود.
پیشرفت چین در محاسبات ابررایانه‌ای، پیامد غیرمنتظره تحریم‌های ایالات متحده را آشکار می‌کند. در حالی که آمریکا با محدود کردن دسترسی به فناوری انویدیا قصد داشت رشد چین را متوقف کند، این محدودیت‌ها در واقع چین را به سمت توسعه راه‌حل‌های بومی و قدرتمند سوق داده‌اند.
اکنون، چین نه‌تنها به سطح ابررایانه‌های ایالات متحده نزدیک شده، بلکه در برخی حوزه‌ها از آن نیز فراتر رفته است. این تحول، تغییری اساسی در رقابت فناوری جهانی ایجاد کرده و موقعیت چین را در محاسبات با عملکرد بالا بیش از پیش تقویت می‌کند.
دیدگاه ها