सुपर कम्प्युटर

अत्यधिक तीव्र प्रोसेसिंग शक्ति और विशाल भंडारण क्षमता वाले कम्प्युटर सुपर कम्प्युटर कहलाते है। सुपर कम्प्युटर का निर्माण उच्च क्षमता वाले हजारो प्रॉसेसर को एक साथ समांतर क्रम मे जोड़ कर किया जाता है। इसमे मल्टीप्रोसेसिंग और समांतर प्रोसेसिंग का उपयोग किया जाता है। समांतर प्रोसेसिंग मे किसी कार्य को अलग अलग टुकड़ो मे तोड़कर उसे अलग अलग प्रॉसेसर द्वारा सम्पन्न कराया जाता है सुपर कम्प्युटर पर अनेक यूजर एक साथ काम कर सकते है। इसलिए इसे मल्टीयूजर कम्प्युटर भी कहा जाता है। 

सुपर कम्प्युटर के प्रोसेसिंग स्पीड की गणना FLOPS (Floating Point Operations per Second) मे की जाती है। यहाँ फ्लोटिंग पॉइंट का तात्पर्य कम्प्युटर द्वारा सम्पन्न किए गए किसी भी कार्य से है। जिसमे भिन्न संख्याएँ (Fractional Numbers) भी शामिल है। वर्तमान सुपर कम्प्युटर की गति पेटा फ्लोप्स (Peta Flops) मे मापी जा रही है। (1 peta flops = 1015 Flops)

विश्व के प्रथम सुपर कम्प्युटर के निर्माण का श्रेय अमेरिका के क्रे रिसर्च कंपनी (Cray Research Company) को जाता है। जिसकी स्थापना Seymour Cray ने की थी। सुपर कम्प्युटर के क्षेत्र मे सर्वाधिक योगदान के लिए Seymour Cray को सुपर कम्प्युटर का जन्मदाता (Father of Super Computer) कहा जाता है। 

उपयोग :- सुपर कम्प्युटर का उपयोग अनेक क्षेत्रो मे किया जा रहा है। जैसे - वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्र मे अनुसंधान और डिजाइन के लिए, पेट्रोलियम, उद्योग मे तेल के भंडारों का पता लगाने के लिए, वायुयान और ऑटोमोबाइल उद्योग मे डिजाइन तैयार करने मे, अंतरिक्ष अनुसंधान मे, मौसम विज्ञान मे, मौसम का पूर्वानुमान लगाने मे, रक्षा क्षेत्र मे, कम्प्युटर पर परमाणु भट्टियों के सबक्रिटिकल परीक्षण करने मे, आदि। 

Super Computer

भारत में सुपरकंप्यूटिंग 1980 में शुरू हुई जब भारत सरकार ने एक स्वदेशी विकास कार्यक्रम की स्थापना की क्योंकि विदेशों से सुपर कंप्यूटर खरीदने के लिए कई मुद्दे थे। नेशनल एयरोस्पेस लेबोरेटरीज ने प्रोजेक्ट " फ्लोसोल्वर एमके1 " शुरू किया, जो दिसंबर 1986 में एक समानांतर प्रसंस्करण प्रणाली है। इसके बाद, सी-डैक, सी-डॉट, एनएएल, बीएआरसी और अनुराग सहित विभिन्न संगठनों से कई परियोजनाएं शुरू की गईं। सी-डॉट ने "चिप्स", सी-डॉट हाई-परफॉर्मेंस पैरेलल प्रोसेसिंग सिस्टम बनाया, और बीएआरसी ने सुपर कंप्यूटरों की अनुपम श्रृंखला बनाई। अनुराग ने सुपर कंप्यूटरों की पेस श्रृंखला बनाई।

हालांकि सी-डैक मिशन ने सुपरकंप्यूटर की "परम" श्रृंखला जारी की, लेकिन 2015 में ही राष्ट्रीय सुपर कंप्यूटिंग मिशन के शुभारंभ ने भारतीय सुपर कंप्यूटरों को बढ़ावा दिया। NSM ने 2022 तक 73 स्वदेशी सुपर कंप्यूटर स्थापित करने के लिए 4,500 करोड़ रुपये के सात साल के कार्यक्रम की घोषणा की। नवंबर 2020 तक, परम सिद्धि-एआई भारत में सबसे तेज सुपर कंप्यूटर है और TOP500 सूची में 63 वां है। नवंबर 1987 में, सेंटर फॉर डेवलपमेंट ऑफ एडवांस कंप्यूटिंग (सी-डैक) को 1000Mflops (1Gflops) सुपर कंप्यूटर बनाने के लिए 375 मिलियन रुपये का तीन साल का बजट आवंटित किया गया था। सुपर कंप्यूटरों की "परम" (समानांतर मशीन के लिए संक्षिप्त रूप) श्रृंखला का अनावरण तीन सी-डैक मिशनों में किया गया था।

परम 8000

परम 8000 स्क्रैच से निर्मित पहली मशीन थी; इस 64-नोड मशीन का अगस्त 1991 में अनावरण किया गया था। प्रत्येक नोड में Inmos T800/T805 ट्रांसपुटर का उपयोग किया गया था; इस 256-नोड मशीन में 1Gflops का सैद्धांतिक प्रदर्शन था; हालाँकि, व्यवहार में, इसमें लगभग 100-200Mflops होते हैं। 

PARAM 8000 को एक वितरित मेमोरी MIMD आर्किटेक्चर पर एक पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य इंटरकनेक्शन नेटवर्क के साथ बनाया गया था। 

परम 8600

परम 8600, 1992 में अनावरण किए गए परम 8000 का एक उन्नत संस्करण था। सी-डैक अधिक शक्ति जोड़ने के लिए इंटेल i860 प्रोसेसर को एकीकृत करना चाहता था। प्रत्येक 8600 क्लस्टर 4 परम 8000 क्लस्टर जितना शक्तिशाली था।

परम 9000

PARAM 9000 को पहली बार 1994 में प्रदर्शित किया गया था, जिसे क्लस्टर प्रोसेसिंग और बड़े पैमाने पर समानांतर प्रोसेसिंग कंप्यूटिंग वर्कलोड को मर्ज करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस प्रणाली में 32-40 प्रोसेसर का उपयोग किया गया था और क्लोज नेटवर्क टोपोलॉजी का उपयोग करके 200 सीपीयू तक बढ़ाया गया था। परम 9000/एसएस सुपरस्पार्क II प्रोसेसर संस्करण था; परम 9000/यूएस ने अल्ट्रास्पार्क प्रोसेसर का इस्तेमाल किया, और परम 9000/एए ने डीईसी अल्फा का इस्तेमाल किया। 

परम 10000

परम 10000 का 1998 में अनावरण किया गया था। इस सुपरकंप्यूटर में स्वतंत्र नोड्स थे, प्रत्येक सन एंटरप्राइज 250 सर्वर पर आधारित था; प्रत्येक सर्वर में दो 400 मेगाहर्ट्ज अल्ट्रास्पार्क II प्रोसेसर होते हैं। इस प्रणाली की अधिकतम गति 6.4 Gflops थी। इसमें 160 सीपीयू होंगे और 100 Gflops में सक्षम होंगे, जो आसानी से Tflop रेंज के लिए स्केलेबल हैं। 

परम पद्मा

परम पद्मा को दिसंबर 2002 में पेश किया गया था। दुनिया में सुपर कंप्यूटरों की शीर्ष 500 सूची में प्रवेश करने वाला पहला भारतीय सुपर कंप्यूटर, जून 2003 में इसे 171 वें स्थान पर रखा गया था। परम पद्मा की अधिकतम गति 1024 Gflops (लगभग 1 Tflops) थी। मशीन में IBM POWER4 प्रोसेसर का इस्तेमाल किया गया था। 

परम युवा

परम युवा का नवंबर 2008 में अनावरण किया गया था और इसे दुनिया के सुपर कंप्यूटरों की शीर्ष 500 सूची में 69वां स्थान दिया गया था। इस सुपरकंप्यूटर की अधिकतम टिकाऊ गति (Rmax) 38.1 Tflops और अधिकतम गति (Rpeak) 54 Tflops है। इसकी भंडारण क्षमता 25 टीबी तक 200 टीबी तक थी और परमनेट -3 को इसके प्राथमिक इंटरकनेक्ट के रूप में इस्तेमाल किया गया था। 

परम युवा II

परम युवा II का फरवरी 2013 में अनावरण किया गया था। इसे तीन महीनों में ₹160 मिलियन की लागत से बनाया गया था। इसने 524 Tflops के शिखर पर प्रदर्शन किया, जो वर्तमान सुविधा से लगभग दस गुना तेज है, और मौजूदा सुविधा की तुलना में 35 प्रतिशत कम ऊर्जा की खपत करेगा। CDAC के अनुसार, सुपरकंप्यूटर समुदाय मानक LINPACK बेंचमार्क पर 360.8 Tflops का निरंतर प्रदर्शन प्रदान कर सकता है। इस भारतीय सुपरकंप्यूटर को 500 से ज्यादा टेराफ्लॉप्स हासिल करने थे।

परम ईशान

परम-ईशान का अनावरण सितंबर 2016 में आईआईटी गुवाहाटी में 250 टेराफ्लॉप्स क्षमता हाइब्रिड एचपीसी के रूप में किया गया था। इसमें लस्टर समानांतर फाइल सिस्टम पर आधारित 300TB स्टोरेज के साथ 162 कंप्यूट नोड हैं। 

परम ब्रह्मा

इस सुपरकंप्यूटर में 1 पेटाबाइट भंडारण क्षमता के साथ 850 टेराफ्लॉप्स की कम्प्यूटेशनल शक्ति थी। यह भारत में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के तहत बनाया गया था, जिसे इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय और विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा सह-वित्त पोषित किया गया था, जहां सी-डैक और आईआईएससी ने इस मिशन को चलाया। ' परम ब्रह्म ' भारत में उपलब्ध डायरेक्ट कॉन्टैक्ट लिक्विड नामक एक अद्वितीय शीतलन प्रणाली द्वारा समर्थित है। यह शीतलन प्रणाली संचालन के दौरान सिस्टम के तापमान को बनाए रखने में तरल पदार्थ, अर्थात् पानी की तापीय चालकता का प्रभावी ढंग से उपयोग करती है। 2020 तक, यह सुपरकंप्यूटर IISER पुणे में उपलब्ध है ।

परम सिद्धि-ऐआई 

परम सिद्धि-एआई एक उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग-कृत्रिम बुद्धिमत्ता (HPC-AI) है और भारत में अब तक का सबसे तेज़ सुपरकंप्यूटर विकसित किया गया है, जिसमें 5.267 Pflops और 4.6 Pflops Rmax (सतत) है। एआई तेजी से सिमुलेशन, मेडिकल इमेजिंग और जीनोम अनुक्रमण के माध्यम से उन्नत सामग्री, कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान और खगोल भौतिकी, स्वास्थ्य देखभाल प्रणाली, बाढ़ पूर्वानुमान और कोविड -19 अनुप्रयोग में अनुसंधान में मदद करता है। नवंबर 2020 में, परम सिद्धि-एआई दुनिया के सबसे शक्तिशाली सुपर कंप्यूटरों में 63 वें स्थान पर है। यह सुपरकंप्यूटर NVIDIA DGX SuperPOD रेफरेंस आर्किटेक्चर नेटवर्किंग और C-DAC के स्वदेशी रूप से विकसित HPC-AI इंजन, सॉफ्टवेयर फ्रेमवर्क और क्लाउड प्लेटफॉर्म पर बनाया गया है। 

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के तहत सुपर कंप्यूटर 

परम शिवाय

परम शिवाय IIT-BHU में NSM के तहत 32.5 करोड़ रुपये की लागत से निर्मित 833 टेराफ्लॉप क्षमता वाला एक उच्च-प्रदर्शन, उच्च कंप्यूटिंग क्लस्टर था। परम शिवाय सुपरकंप्यूटर 833 टेराफ्लॉप्स की अधिकतम गणना शक्ति प्रदान करने के लिए एक लाख बीस हजार से अधिक कंप्यूट कोर (सीपीयू + जीपीयू कोर) का उपयोग करता है। परम शिवाय IIT (BHU) में स्वदेशी रूप से असेंबल किया गया पहला सुपर कंप्यूटर था, इसके बाद IIT-खड़गपुर IISER, पुणे, JNCASR, बेंगलुरु और IIT कानपुर में क्रमशः परम शक्ति, परम ब्रह्मा, परम युक्ति और परम संगनक थे।

परम संगनाकी

परम संगनक की स्थापना आईआईटी कानपुर में एनएसएम के तहत बिल्ड अप्रोच के तहत 1.3 पेटाफ्लॉप्स की पीक कंप्यूटिंग पावर के साथ की गई थी। 

परम प्रवेग

परम प्रवेगा जनवरी 2022 में भारतीय विज्ञान संस्थान में एनएसएम के तहत स्थापित एक सुपर कंप्यूटर है । यह CentOS 7.x पर चलता है, इसमें 4 पेटाबाइट स्टोरेज और 3.3 पेटाफ्लॉप्स की एक पीक कंप्यूटिंग शक्ति है। परम प्रवेगा सिस्टम के हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग क्लास का एक हिस्सा है, जिसमें सीपीयू नोड्स के लिए इंटेल झियोन कैस्केड लेक प्रोसेसर और जीपीयू नोड्स पर एनवीआईडीआईए टेस्ला वी100 कार्ड के साथ विषम नोड्स का मिश्रण है। यह मशीन हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग (एचपीसी) अनुप्रयोगों के विकास और निष्पादन के लिए प्रोग्राम डेवलपमेंट टूल्स, यूटिलिटीज और पुस्तकालयों की एक सरणी होस्ट करती है।

आईआईएससी बेंगलुरु में पहले से ही कई साल पहले स्थापित एक अत्याधुनिक सुपरकंप्यूटिंग सुविधा है। 2015 में, संस्थान ने सहस्र टी की खरीद और स्थापना की, जो देश का सबसे तेज सुपर कंप्यूटर था।