انجام پروژ های برنامه نویسی ، تحقیقات دانشجویی
با نازلترین قیمت
در کوتاه ترین زمان
شماره تماس:09356434591
ساعات تماس:8 الی 12 ظهر
ابررایانه (Supercomputer) به رایانه ای اطلاق میگردد که در زمان معرفی آن در زمینه میزان ظرفیت محاسبه در واحد زمان در دنیا پیشرو باشد. این عبارت برای اولین بار توسط مجله «نیویورک ورلد» برای اشاره به جدولسازهای آی بی ام در دانشگاه کلمبیا به کار رفت.
ابررایانهها با رمها و کار آییهای بسیاری که دارند معمولاً برای عملیات حساس روی محاسبه از جمله مسائل فیزیک کوانتوم، هواشناسی، تحقیقات آب و هوا (از جمله تحقیق در مورد گرم شدن کرهٔ زمین) مدل سازی مولکولی (مطالعهٔ ساختارها و محتویات ترکیبات شیمیایی، ماکرومولکولهای بیولوژیکی، پلیمرها و بلورها) شبیه سازیهای فیزیکی (مثل شبیه سازی هواپیماها در تونلهای هوا، شبیه سازی انفجار سلاحهای هستهای و تحقیق در مورد پیوست هسته ای) تحلیل مخفی و ... استفاده میشوند. دانشگاههای بزرگ، مراکز نظامی و آزمایشگاههای تحقیقات علمی بزرگترین کاربران آن هستند. نوع خاصی از مسائل به نام مسائل بسیار مشکل، مسائلی که حل کامل شان نیازمند منابع کامپیوتری نیمه بی پایان هستند. یک مطلب قابل توجه در این مقال تفاوت بین محاسبهٔ، توانایی محاسبه و ظرفیت است چنان که گراهام و همکارانش بررسی کردهاند. محاسبهٔ توانایی یعنی استفاده از ماکزیمم توان محاسبه برای حل یه مسئلهٔ بزرگ در کمترین زمان. این سیستم اغلب میتواند مسئلهٔ را با حجم و پیچیدگی که هیچ کامپیوتر دیگری نمیتواند حل کند حل نماید. اما محاسبهٔ ظرفیت یعنی استفاده از توان محاسبهٔ مقرون به صرفه و کارآمد برای حل مسائل کم و بیش بزرگ یا تعداد زیادی مسائل کوچک یا آمادگی برای اجرا روی سیستم توانایی استفاده میشود.
ابررایانه هایی که پردازندههای سفارشی داشتند قبلاً سرعتی که روی کامپیوترهای معمولی داشتند را از طراحیهای ابتکاری شان به دست میآوردند که اجازه میداد مثل یک مهندسی به هم پیچیده چند کار را به صورت موازی انجام دهند. آنها را تنها برای انواع مشخصی از محاسبات مثل محاسبات عددی استفاده میکردند و در محاسبات کلی تر کامپیوتری ضعیف عمل میکردند. سلسله مراتب حافظهٔ آنها به دقت طراحی میشد تا دائماً اطلاعات و دستور العمل در دسترس پردازنده قرار گیرد. در اصل عمدهترین تفاوت بین ابررایانههاو کامپیوترهای کندتر در سلسله مراتب حافظهشان است. سیستم ورودی/خروجی آنها برای پهنای باندهای بالا با توقف (latency) بسیار پایین طراحی شده است چرا که اساساً ابرکامپیوترها برای پردازش انتقالات طراحی نشده اند. در این جا هم مثل هر سیستم موازی قانون آمدال صدق میکند. طراحیهای مختلف ابررایانهها برای حذف تتابع (serialization) نرمافزارها تلاش بسیاری میکنند و برای رفع مشکلات و تنگناهای باقیمانده و تسریع آنها از سختافزار استفاده میکنند.
تکنیکهای پردازش برداری اوائل برای ابررایانهها طراحی و ایجاد شدهاند و برای کاربردهای سطح بالا و تخصصی استفاده میشوند. این تکنیکها به وفور وارد بازار معماری DSP و راهکارهای پردازش SIMD کامپیوترهای همه منظوره هم شدهاند. خصوصاً کنسولهای جدید بازیهای کامپیوتری از SIMD خیلی استفاده میکنند و به این دلیل است که برخی تولیدکنندگان ادعا میکنند ماشینهای بازی شان ابررایانه هستند. واقعیت این است که برخی کارتهای گرافیک توان محاسبهٔ چندین ترافلاپ (teraFLOP) را دارند. اولین پردازشهای کامپیوتری طبیعتی داشت که هدف خاصی را دنبال میکرد و کاربردهایی که میتوان برای این قدرت داشت را محدود میکرد با پیش رفته تر شدن بازیهای کامپیوتری واحدهای پردازش گرافیکی (GPUها) متحول شده است به عنوان پردازندههای برداری همه منظوره مفیدتر شدهاند و یک دیسیپلین کامل علوم کامپیوتری به وجود آمد تا از این توانایی استفاده کند به نام محاسبههای همه منظوره بر واحدهای پردازش گرافیکی(GPGPU).
سیستم عامل ابررایانهها که اغلب امروزه انواعی از لینوکس و یونیکس هستند و اگر پیچیده تر از ماشینهای کوچک تر نباشند همان قدر پیچیده هستند. ظاهری که کاربر می بیند ساده تر است چون سازندگان OSها منابع برتامه نویسی کمتری برای سرمایه گذاری بر بخشهای غیرضروری OSها (یعنی بخش هایی که مستقیماً به بهترین کاربرد سختافزار نمیشود) دارند. دلیل اصلی آن این است که این کامپیوترها میلیونها دلار قیمت دارند امابازار خریدشان بسیار کوچک است لذا بودجههای R&D شان اغلب محدود است. وجود یونیکس و لینوکس اجازه میدهد ظاهر کاربرد (user interface) نرمافزار دسکتاپ معمولی دوباره مورد استفاده قرار بگیرد. جالب آنجا ست که در تاریخ صنعت ابررایانهها این روند هم چنان ادامه پیدا کرده است و رهبران قدیمی این تکنولوژی از جمله Silicon Graphics در برابر امثال nVIDIA عقب نشستهاند چرا که اینها میتوانند محصولات ابتکاری ارزان و پرفایده و پرکاربرد را به لطف مشتریان بسیارشان که R&D آنها را تامین میکنند تولید نمایند. از نظر تاریخی تا ایتدا و میانهٔ دههٔ ابررایانهها اغلب سازگاری گروه دستورات و قابلیت جابجایی کدها را فدای عملکرد و سرعت پردازش و دست رسی به حافظهٔ کامپیوتر میکردند. اغلب ابررایانهها تا به امروز برخلاف کامپیوترهای گران قیمت فنی high end main frames سیستمهای عامل بسیار متفاوتی دارند. Cray-۱ به تنهایی شش OS مخصوص خودش را داشت که جامعهٔ کامپیوتر هیچ خبری از آنها نداشت. مشابه آن کامپایلرهای برداری کننده و مواز یکنندهٔ بسیاری هم برای فرترن موجد بود. اگر به خاطر سازگاری گروه دستورات اولیه بین Cray-۱ و Cray x-mp و پذیرش انواع OSهای یونیکس مثل CrayUnicos و لینوکس نبود این اتفاق برای ETA-۱۰ هم می افتاد. به همین دلیل در آینده سیستم هایی با بالاترین کاربرد احتمالاً رنگ و بویی از یونیکس خواهند داشت اما با خاصیتهای مخصوص سیستم ناسازگار خصوصاً برای سیستمهای بسیار فنی و گران قیمت با امکانات امن مطمئن.
برای دریافت فایل دستور کار آزمایشگاه الکترونیک (1) بر روی اینجا کلیک کنید.
دیودها
انواع مختلفی از دیودها موجود هستند که کاربردهایی از نوعهای مختلف را ممکن میسازند. امروزه دیودها برای جریان و ولتاژ بالا، برای کاربردهای با سیگنال کوچک، ساطع شدن نور(1) و آشکارسازی، همچنین برای دادن ظرفیتهای متغیر و افت ولتاژ مستقیم پایین، موجود هستند. به علاوه، انواع مختلفی از دیودها در کاربردهای مایکروویو استفاده میشوند...
جهت دریافت فایل بر روی اینجا کلیک کنید.