सुपरकंप्यूटर क्या है? इसका उपयोग क्यों किया जाता है और इनका कॉन्फ़िगरेशन क्या है

Supercomputer Hindi

Super Computer Kya Hai Hindi

Supercomputers का नाम सुनते ही हमारे मन में उन विशाल, बहुत बड़े और ओवरहिटींग मशीनों की इमेज आ जाती जो दुनिया में सबसे फास्‍ट कैल्‍युलेट करने के लिए मशहूर हैं, जिन्होंने कम्प्यूटेशन के बाद कम्प्यूटेशन करने के लिए बहुत बड़ी मात्रा में जगह ली।

आप यह जानकर आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि पर्सनल पीसी और नेटवर्क सिस्टम की सर्वव्यापी प्रकृति के साथ, सुपरकंप्यूटर अभी भी विभिन्न ऑपरेशन में उपयोग किए जाते हैं।

अगले कुछ मिनटों में, मैं आपको सुपरकंप्यूटर के बारे में बताऊंगा और यह भी की वे अभी भी कई औद्योगिक और वैज्ञानिक क्षेत्रों में कैसे कार्य करते हैं।

 

What is a Supercomputer in Hindi?

सुपरकंप्यूटर क्या है?

एक Supercomputer एक ऐसा कंप्यूटर है जो किसी पॉइंट पर किसी भी समय में दुनिया में सबसे शक्तिशाली, सबसे फास्‍ट सिस्टमों में से एक है।

उदाहरण के लिए, पहला सुपरकंप्यूटर ब्रिटेन में स्थित Colossus नाम का था। इसे मैसेज पढ़ने और दूसरे विश्व युद्ध के दौरान जर्मन कोड को क्रैक करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, और यह एक सेकंड में 5,000 कैरेक्‍टर को पढ़ सकता था।

यह प्रभावशाली लगता है, है ना? Colossus उस समय बहुत ही पावरफूल माना था, लेकिन यदि आप NASA Columbia सुपरकंप्यूटर से इसकी तुलना करें जो प्रति सेकेंड 42 लाख ऑपरेशन पूरा करता है, तो यह बहुत ही बचकाना लगता हैं।

दूसरे शब्दों में, जो एक सुपरकंप्यूटर होता था उसकी कपैसिटी अब आपके मोबाइल से भी कम है, और जिसे हम वर्तमान में सुपरकंप्यूटर कहते हैं, उतना ही उन्नत है जितना कि अन्य कंप्यूटर हो सकता है।

हालांकि, कुछ चीजें हैं जो कंप्यूटर ब्रैंच को “super” क्षेत्र में बनाती हैं। इसमें आमतौर पर एक से अधिक Central Processing Unit (CPU) होते हैं, जो कंप्यूटर को तेजी से सर्किट स्विचिंग करने और एक बार में अधिक टास्‍क को पूरा करने की अनुमति देते है। (इस वजह से, एक सुपरकंप्यूटर में भी भारी मात्रा में स्‍टोरेज होगी ताकि वह एक समय में कई टास्‍क को एक्‍सेस कर सके।) इसमें वेक्टर अरिथमेटिक करने की क्षमता भी होगी, जिसका अर्थ यह है कि यह एक बार में कई ऑपरेशन की लिस्‍ट को कैल्‍यूलेट कर सकता हैं।

एक सामान्य उद्देश्य कंप्यूटर की तुलना में “सुपरकंप्यूटर” का कंप्यूटिंग परफॉर्मेंस बहुत अधिक मापा जाता है। एक सुपरकंप्यूटर का कंप्यूटिंग परफॉर्मेंस MIPS के बजाय FLOPS (Floating-Point Operations Per Second) में मापा जाता है।

सुपरकंप्यूटर में हजारों प्रोसेसर होते हैं जो प्रति सेकेंड अरबों और ट्रिलियन कॅल्क्युलेशन्स कर सकते हैं, या आप कह सकते हैं कि सुपरकंप्यूटर लगभग 400 क्वाड्रिलियन FLOPS तक पहुंच सकते हैं।

वे बड़े पैमाने पर पैरालल कंप्यूटिंग के ग्रिड से क्लस्टर सिस्टम में विकसित हुए हैं। क्लस्टर सिस्टम कंप्यूटिंग का अर्थ है कि मशीन नेटवर्क में अलग-अलग कंप्यूटरों के सारणी के बजाय एक सिस्टम में मल्‍टीपल प्रोसेसर का उपयोग करता है।

ये कंप्यूटर आकार में सबसे बड़े होते हैं। एक सबसे शक्तिशाली सुपरकंप्यूटर कुछ फीट से लेकर सैकड़ों फीट तक बड़ा हो सकता है। सुपरकंप्यूटर की कीमत भी बहुत अधिक होती है, और उनकी कीमत 2 लाख डॉलर से 100 मिलियन डॉलर तक हो सकती हैं।

 

History of Supercomputers in Hindi:

कंप्यूटर के इतिहास का अध्ययन करने पर आपके कुछ समझ में आएगा की कोई भी एक व्यक्ति इन अद्भुत मशीनों का आविष्कार करने का दावा नहीं कर सकता।

लेकिन तर्कसंगत रूप से, यह सुपरकंप्यूटर के बारे में बहुत कम सच है, जिसे व्यापक रूप से एक ही व्यक्ति, सेमुर क्रे (1925-1996) के काम को इसमें बहुत ही अधिक योगदान देने लिए स्वीकार किया जाता है। यहां सुपरकंप्यूटिंग, BC और AC के पहले और बाद का एक टूर है!

 

Cray-2 सुपरकंप्यूटर यूनिट को C आकार दिया।

इमेज -१

 

1946: जॉन मॉचली और जे प्रेपर इकर्ट ने पेनसिल्वेनिया विश्वविद्यालय में ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) का निर्माण किया।

2- ENIAC

यह पहला सामान्य उद्देश्य के लिए इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर था, जो लगभग 25 मीटर (80 फीट) लंबा है और वजन 30 टन है और चूंकि इसे सैन्य-वैज्ञानिक समस्याओं पर तैनात किया गया है, यह तर्कसंगत रूप से पहला वैज्ञानिक सुपरकंप्यूटर है।

1953: IBM अपना पहला सामान्य उद्देश्य मेनफ्रेम कंप्यूटर, IBM 701 (जिसे डिफेंस कैलक्यूलेटर भी कहा जाता है) विकसित किया।

 IBM 701

इसे लगभग 20 मशीनों को विभिन्न सरकारी और सैन्य एजेंसियों को बेचा।

701 तर्कसंगत रूप से पहला ऑफ-द-शेल्फ सुपरकंप्यूटर है। IBM इंजीनियर जीन अमाहल ने बाद में IBM 704 बनाने के लिए मशीन को फिर से डिजाइन किया, एक मशीन 5 KFLOPS (5000 FLOPS) सक्षम है।

1956: IBM ने लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी के लिए Stretch supercomputer विकसित किया। यह 1964 तक दुनिया का सबसे तेज़ कंप्यूटर बना हुआ था।

1957: कंट्रोल डेटा कॉरपोरेशन (सीडीसी) और पायोनियर फास्‍ट के को-फाउंडर सीमोर क्रे ने फास्ट, हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटरों, जिनमें CDC 1604 (announced 1958) और 6600 (released 1964) थे ट्रांजिस्टरिज्ड किया। इसने IBM के मेनफ्रेम कंप्यूटिंग में आईबीएम के प्रभुत्व को चुनौती दिया।

1972: क्रे ने कंट्रोल डेटा छोड़ दिया और हाई एंड कंप्यूटर विकसित करने के लिए Cray Research का फाउंडेशन किया – पहला सच्चा सुपरकंप्यूटर। उनके मुख्य विचारों में से एक है कि उनकी मशीनों के अंदर कंपोनेंट के बीच कनेक्शन की लंबाई को कम करने में मदद करना ताकि उन्हें तेज़ी से बनाया जा सके। आंशिक रूप यही कारण हैं की क्यों शुरुआती क्रे कंप्यूटर सी-आकार के होते थे, हालांकि असामान्य सक्रिट डिजाइन (और ब्राइट नीला या लाल कैबिनेट) उन्हें प्रतिस्पर्धियों से अलग करने में भी मदद करता है।

1976: लॉस एलामोस नेशनल लेबोरेटरी में पहला Cray-1 सुपरकंप्यूटर इंस्‍टॉल हुआ।

Cray-1 Supercomputer

यह लगभग 160 MFLOPS की स्‍पीड को मैनेज करता है।

1979: क्रे ने एक और फास्‍ट मॉडल डेवलप किया, आठ प्रोसेसर, 1.9 GFLOP का Cray-2। जहां Cray-1 में वायर कनेक्शन अधिकतम 120 सेमी (~ 4 फीट) लंबे थे, वहीं Cray-2 में वे केवल 41 सेमी (16 इंच) हो गई।

1983: थिंकिंग मशीन्स कॉर्पोरेशन ने 64,000 पैरेलल प्रोसेसर के साथ बड़े पैमाने पर पैरेलल कनेक्शन मशीन का अनावरण किया।

1989: सेमुर क्रे एक नई कंपनी, Cray Computer को शुरू किया, जहां उन्होंने Cray-3 और Cray-4 विकसित किया।

1990 का दशक: रक्षा खर्च में कटौती और सिलिकॉन ग्राफिक्स जैसी कंपनियों द्वारा बनाई गई शक्तिशाली RISC वर्कस्टेशंस के उदय ने सुपरकंप्यूटर निर्माताओं की वित्तीय व्यवहार्यता के लिए गंभीर खतरा पैदा करती है।

1993: 166 वेक्टर प्रोसेसर का उपयोग कर Fujitsu Numerical Wind Tunnel दुनिया का सबसे फास्‍ट कंप्यूटर बन गया।

1994: दिवालियापन संरक्षण के लिए Thinking Machines

1995: Cray Computer वित्तीय कठिनाइयों में आ गया और दिवालियापन संरक्षण के लिए फाइल किया। दुख की बात है, कार दुर्घटना में चोटों के कारण 5 अक्टूबर, 1996 को सीमोर क्रे की मृत्यु हो गई।

1996: Cray Research (क्रे की मूल कंपनी) सिलिकॉन ग्राफिक्स द्वारा खरीदी गई।

1997: ASCI Red, इंटेल और सैंडिया नेशनल लेबोरेटरीज द्वारा पेंटियम प्रोसेसर से बना एक सुपरकंप्यूटर, दुनिया का पहला टेराफ्लॉप (TFLOP) सुपरकंप्यूटर बन गया है।

1997: IBM के Deep Blue Supercomputer ने शतरंज में गैरी कास्परोव को हराया।

IBM Deep Blue Supercomputer

2008: क्रे रिसर्च और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी द्वारा निर्मित जगुआर सुपरकंप्यूटर दुनिया का पहला पेटफ्लॉप (PFLOP) वैज्ञानिक सुपरकंप्यूटर बन गया। संक्षेप में दुनिया का सबसे तेज़ कंप्यूटर, इसे जल्द ही जापान और चीन की मशीनों ने हटा दिया।

2011-2013: जगुआर को बड़े पैमाने पर अपग्रेड किया गया, जिसका नाम Titan रखा गया, और चीनी मशीन Tianhe-2 का टॉप में आने पहले दुनिया का सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर बन गया।

Tianhe-2

2014: एक यूरोपीय संघ के मोंट-ब्लैंक ने ऊर्जा कुशल स्मार्टफोन और टैबलेट प्रोसेसर से एक्साफ्लॉप (1018 FLOP) सुपरकंप्यूटर बनाने की योजना की घोषणा की।

2017: चीनी वैज्ञानिकों ने घोषणा की कि वे जल्द ही एक एक्सफ्लॉप सुपरकंप्यूटर के प्रोटोटाइप का अनावरण करेंगे, जो Tianhe-2 पर आधारित होने की उम्मीद है।

2018: चीन अब दुनिया के 500 सबसे तेज सुपरकंप्यूटर की TOP500 रैंकिंग पर हावी है, जो संयुक्त राज्य अमेरिका के 202 मशीनों से 143 तक (एक साल पहले, दोनों देशों ने 171 मशीनों का दावा किया था) से आगे हैं। जून 2018 में, ओक रिज के नए शिखर सम्मेलन में 200-पेटाफ्लॉप सुपरकंप्यूटर ने पुनः प्राप्त किया संयुक्त राज्य अमेरिका के लिए नंबर एक स्थान।

 

Characteristics of Supercomputer in Hindi:

सुपरकंप्यूटर की विशेषताएं

  • वे एक समय में सौ से अधिक यूजर्स को सपोर्ट कर सकते हैं।
  • ये मशीन मानव क्षमताओं से परे बड़ी मात्रा में कॅल्क्युलेशन्स को संभालने में सक्षम हैं, यानी, मानव इतनी व्यापक कॅल्क्युलेशन्स को हल करने में असमर्थ है।
  • कई लोग एक ही समय में सुपरकंप्यूटर को एक्‍सेस कर सकते हैं।
  • ये सबसे महंगे कंप्यूटर हैं जिन्हें कभी बनाया जा सकता है।

 

Features of Supercomputer in Hindi:

उनके पास 1 से अधिक CPU (सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट) हैं जिनमें इंस्‍ट्रक्‍शन होते हैं ताकि यह इंस्‍ट्रक्‍शन की व्याख्या कर सके और अरिथमेटिक और लॉजिक ऑपरेशन एक्‍सेक्‍युट कर सकें।

सुपरकंप्यूटर सीपीयू की अत्यधिक हाई कम्प्यूटेशन स्‍पीड को सपोर्ट कर सकता है।

इन्हें प्रारंभ में राष्ट्रीय सुरक्षा, परमाणु हथियार डिजाइन, और क्रिप्टोग्राफी से संबंधित ऐप्‍लीकेशन में उपयोग किया जाता था। लेकिन आजकल वे एयरोस्पेस, मोटर वाहन और पेट्रोलियम उद्योगों द्वारा भी उपयोग किया जाता हैं।

 

How powerful are supercomputers?

सुपरकंप्यूटर कितने शक्तिशाली हैं?

सामान्य कंप्यूटर के स्पेसिफिकेशन्स को देखें और आप पाएंगे कि उनका परफॉर्मेंस आमतौर पर MIPS (Million Instructions Per Second), में मापा जाता है, जो कि कितने फंडामेंटल प्रोग्रामिंग कमांडस् (रिड, राइट, स्‍टोर और आदि) को प्रोसेसर मैनेज कर सकता हैं।

MIPS नंबर्स की तुलना करके दो पीसी की तुलना करना आसान है (या यहां तक कि उनकी प्रोसेसर की स्‍पीड, जिसे आमतौर पर गीगाहर्ट्ज या GHz में रेट किया जाता है)।

सुपरकंप्यूटर को एक अलग तरीके से रेट किया जाता है। चूंकि वे साइंटिफिक कॅल्क्युलेशन्स में नियोजित हैं, इसलिए वे प्रति सेकंड कितने फ़्लोटिंग पॉइंट ऑपरेशंस कर सकते हैं, जो वे कर सकते हैं, जो वास्तव में करने की कोशिश कर रहे हैं, जो कि MIPS के विपरीत, एक और अधिक सार्थक माप है। यह माप है कि वे इसे कैसे करने की कोशिश कर रहे हैं)। चूंकि सुपरकंप्यूटर पहले विकसित किए गए थे, इसलिए उनके परफॉर्मेंस को लगातार बड़ी संख्या में FLOPS में मापा गया है, जैसा कि नीचे दिया गया टेबल में दिखाता है:

यूनिटFLOPSउदाहरणदशक
Hundred FLOPS100 = 102Eniac1940
KFLOPS (kiloflops)1 000 = 103IBM 7041950
MFLOPS (megaflops)1 000 000 = 106CDC 66001960
GFLOPS (gigaflops)1 000 000 000 = 109Cray-21980
TFLOPS (teraflops)1 000 000 000 000 = 1012ASCI Red1990
PFLOPS (petaflops)1 000 000 000 000 000 = 1015Jaguar2010
EFLOPS (exaflops)1 000 000 000 000 000 000 = 1018?????2020

 

Use of a Supercomputer in Hindi:

वास्तव में सुपरकंप्यूटर क्या करते हैं?

जैसा कि हमने इस आर्टिकल की शुरुआत में देखा था, कंप्यूटर की एक आवश्यक विशेषता यह है कि यह एक सामान्य उद्देश्य वाली मशीन है जिसे आप विभिन्न तरीकों से उपयोग कर सकते हैं: आप कंप्यूटर पर ईमेल भेज सकते हैं, गेम खेल सकते हैं, फोटो एडिट कर सकते हैं या एक प्रोग्राम चलाकर बस कुछ अन्य चीजें।

यदि आप एक एंड्रॉइड फोन या आईफोन या आईपॉड टच जैसे हाई-एंड सेलफोन का उपयोग कर रहे हैं, तो आपके पास एक शक्तिशाली छोटा पॉकेट कंप्यूटर है जो विभिन्न “ऐप्स” (एप्लिकेशन) लोड करके प्रोग्राम चला सकता है, जो बस कंप्यूटर प्रोग्राम हैं, लेकिन किसी अन्य नाम से। सुपरकंप्यूटर थोड़ा अलग हैं।

आम तौर पर, सुपरकंप्यूटर का उपयोग जटिल, गणितीय गहन वैज्ञानिक समस्याओं के लिए किया जाता है, जिसमें परमाणु मिसाइल परीक्षणों का सिम्युलेटिंग, मौसम का पूर्वानुमान, जलवायु का सिम्युलेटिंग, और एन्क्रिप्शन (कंप्यूटर सुरक्षा कोड) की ताकत का परीक्षण करना शामिल है। सिद्धांत रूप में, एक सामान्य उद्देश्य सुपरकंप्यूटर का उपयोग पूरी तरह से किसी भी चीज़ के लिए किया जा सकता है।

जबकि कुछ सुपरकंप्यूटर सामान्य प्रयोजन वाली मशीनें हैं जिनका उपयोग विभिन्न वैज्ञानिक समस्याओं की एक विस्तृत विविधता के लिए किया जा सकता है, कुछ को बहुत विशिष्ट जॉब करने के लिए इंजीनियर किया जाता है। हाल के दिनों में से दो सबसे प्रसिद्ध सुपरकंप्यूटर इस तरह से इंजीनियर थे। 1997 से IBM की डीप ब्लू मशीन विशेष रूप से शतरंज (रूसी ग्रैंड मास्टर गैरी कास्परोव के खिलाफ) खेलने के लिए बनाई गई थी, जबकि बाद में वाटसन मशीन (आईबीएम के संस्थापक, थॉमस वाटसन और उनके बेटे के नाम पर) को गेम जिओपार्ड खेलने के लिए इंजीनियर बनाया गया था।

इस तरह की विशेष रूप से डिजाइन की गई मशीनों को विशेष समस्याओं के लिए कस्‍टमाइज़ किया जा सकता है; इसलिए, उदाहरण के लिए, डीप ब्लू को संभावित शतरंज चाल के विशाल डेटाबेस के माध्यम से खोजने के लिए डिज़ाइन किया गया था और मूल्यांकन किया गया था कि कौन सी चाल किसी विशेष स्थिति में सबसे अच्छी हो सकती हैं, जबकि वॉटसन को (प्राकृतिक) मानव भाषा में वर्णित मुश्किल सामान्य ज्ञान वाले प्रश्नों का विश्लेषण करने के लिए कस्‍टमाइज़ किया गया था।

अन्य सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन में पृथ्वी की त्रि-डी संरचना को मॉडलिंग करके, शोधकर्ता भविष्यवाणी कर सकते हैं कि भूकंप लहरें स्थानीय और वैश्विक स्तर पर कैसे ट्रैवल करेंगी।

 

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