ابررایانه جدید ناسا با ۲۶۲ هزار هسته پردازشی رونمایی شد

ناسا ابررایانه Athena را با ۲۶۲ هزار هسته پردازشی و توان بیش از ۲۰ پتافلاپس با هدف شتاب شبیه‌سازی مأموریت‌های فضایی و پژوهش‌های هوش مصنوعی رونمایی کرد.

به گزارش سرویس سخت افزار تکناک، این ابررایانه علاوه بر افزایش توان پردازشی، هزینه‌های عملیاتی و مصرف انرژی را نیز کاهش می‌دهد و قرار است در توسعه فناوری‌های مورد نیاز مأموریت‌های فضایی آینده نقش مهمی ایفا کند.

این سامانه در NASA Ames Research Center راه‌اندازی شده است و به گفته ناسا، پژوهشگران، مهندسان و دانشمندان این سازمان از آن برای اجرای شبیه‌سازی‌های پیچیده، طراحی نسل آینده هواپیماها و فضاپیماها، آموزش مدل‌های بزرگ هوش مصنوعی و تحلیل مجموعه‌داده‌های عظیم استفاده خواهند کرد.

Athena بیش از ۲۶۲ هزار هسته پردازشی و بیش از ۲۰ پتافلاپس توان پردازشی در اختیار دارد. پتافلاپس واحدی برای اندازه‌گیری تعداد محاسباتی است که یک سامانه در هر ثانیه انجام می‌دهد. این سطح از توان پردازشی امکان اجرای هم‌زمان حجم بالایی از محاسبات علمی را فراهم می‌کند و زمان مورد نیاز برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی را کاهش می‌دهد.

ناسا اعلام کرده است که Athena توان پردازشی لازم برای شبیه‌سازی پرتاب موشک‌ها، طراحی هواگردها و فضاپیماهای نسل آینده، آموزش مدل‌های پایه هوش مصنوعی و تحلیل داده‌های علمی بسیار بزرگ را فراهم می‌کند. این قابلیت‌ها به محققان اجازه می‌دهد مدل‌های پیچیده‌تر را با دقت بیشتر اجرا کنند و نتایج را در زمان کوتاه‌تری به دست آورند.

Eric Velte، مدیر ارشد فناوری شرکت ASRC Federal، اعلام کرد تیم توسعه این پروژه از ابتدا تا پایان در کنار ناسا فعالیت کرده است تا این زیرساخت پردازشی مطابق نیازهای سازمان طراحی و راه‌اندازی شود. او گفت مهندسان پروژه تلاش کردند میان پایداری سامانه، پذیرش کاربران و بهینه‌سازی عملکرد تعادل برقرار کنند و در عین حال مانع از اختلال در فعالیت‌های علمی جاری شوند.

Athena از نظر قدرت پردازشی و بهره‌وری انرژی عملکردی بهتر از سه ابررایانه قبلی ناسا یعنی Aitken، Electra و Pleiades ارائه می‌دهد. ناسا تأکید کرده است این سامانه با وجود افزایش چشمگیر توان پردازشی، هزینه‌های مربوط به زیرساخت ابررایانه‌ای این سازمان را نیز کاهش می‌دهد.

ساختار سخت‌افزاری Athena از ۱٬۰۲۴ نود پردازشی تشکیل شده است که در چهار رک قرار گرفته‌اند. این مجموعه در مجموع ۲۶۲٬۱۴۴ هسته پردازشی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد. ناسا اعلام کرده است که از نظر تعداد هسته پردازشی، این مجموعه چهاررکی با حدود ۱۶ هزار تا ۲۲ هزار لپ‌تاپ مدرن برابری می‌کند.

Athena هم‌اکنون در رتبه ۱۱۶ فهرست TOP500 قرار دارد. این فهرست معتبر، قدرتمندترین سامانه‌های پردازش با عملکرد بالا را که در کاربردهای علمی و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند، در سطح جهان رتبه‌بندی می‌کند.

نام این ابررایانه از الهه خرد و جنگ در اساطیر یونان باستان گرفته شده است. ناسا این نام را پس از برگزاری مسابقه‌ای میان کارکنان بخش High-End Computing Capability انتخاب کرد. این سازمان اعلام کرد یکی از دلایل انتخاب این نام، ارتباط اسطوره‌ای Athena با Artemis است؛ زیرا Artemis نام برنامه بازگشت انسان به ماه ناسا محسوب می‌شود.

اجرای پروژه Athena به همکاری گسترده میان تیم‌های مختلف نیاز داشت. بخش‌های زیرساخت، توسعه نرم‌افزار، امنیت سایبری، عملیات و شرکت‌های همکار در مراحل طراحی، آزمایش، یکپارچه‌سازی و استقرار سامانه با یکدیگر همکاری کردند تا انتقال بارهای پردازشی بدون ایجاد وقفه در فعالیت‌های علمی انجام شود.

شرکت ASRC Federal اعلام کرده است که این پروژه علاوه بر توسعه سخت‌افزار، شامل آزمایش‌های امنیت سایبری، ارتقای زیرساخت‌های پردازشی و هماهنگی میان تیم‌های فنی مختلف نیز بوده است. مهندسان پروژه تلاش کردند سامانه جدید بدون اختلال جایگزین زیرساخت‌های قبلی شود و هم‌زمان بیشترین سطح کارایی و پایداری را حفظ کند.

این شرکت همچنین مسئولیت پشتیبانی عملیاتی شبانه‌روزی از Athena را بر عهده دارد. بر اساس اعلام رسمی، این پشتیبانی به‌صورت ۲۴ ساعته و در تمام روزهای سال انجام می‌شود تا پژوهشگران ناسا بتوانند بدون وقفه از این ابررایانه برای اجرای مأموریت‌های علمی و پروژه‌های حیاتی استفاده کنند.

با افزایش حجم داده‌های تولیدشده در مأموریت‌های فضایی و پیچیده‌تر شدن مدل‌های شبیه‌سازی، استفاده از سامانه‌های پردازش با عملکرد بالا به یکی از نیازهای اصلی سازمان‌های فضایی تبدیل شده است. ناسا معتقد است Athena با ترکیب توان پردازشی بسیار بالا، مصرف انرژی کمتر و بهره‌وری بیشتر، زمان انجام تحقیقات را کاهش می‌دهد، برنامه‌ریزی مأموریت‌های فضایی را دقیق‌تر می‌کند و روند توسعه فناوری‌های نوین را در حوزه‌های مختلف علمی و مهندسی شتاب می‌بخشد.