सुपर कंप्यूटर क्या है? इसके उपयोग, विकास और भारत के टॉप 10 सुपर कंप्यूटर / Super computer in Hindi

Super computer एक ऐसा कम्प्यूटर होता है जिसकी कार्य करने की क्षमता आम Computer की तुलना में काफ़ी ज़्यादा होती है। यही कारण है की इसमें “सूपर” शब्द का उपयोग किया गया है। ये Computer अपने उच्च-प्रदर्शन के कारण ही इस्तमाल में लिए जाते हैं। ऐसे computers का उपयोग मुख्य रूप से वैज्ञानिक और Engineering कार्यों के लिए किया गया है जिनमें अत्यधिक उच्च गति की गणना की जरुरत होती है।

इनकी प्रोसेसिंग स्पीड बाकि सभी normal कंप्यूटर के मुकाबले हजारों गुना ज्यादा तेज होती है. यहाँ आज इस पोस्ट में हम सुपरकंप्यूटर किसे कहते हैं, ये काम कैसे करता है और इसके क्या advantages है इसके के विषय में जानेंगे।

सुपर कंप्यूटर क्या है?

सुपर कंप्यूटर जिसे हिंदी में महासंगणक कहते है ये दुनिया के सभी computers में से शक्तिशाली कंप्यूटर होता है। एक सामान्य computer केवल साधारण कार्यों को कर सकता है परंतु जहाँ कोई विशिष्ट कार्यों को कुछ मिनटों में करना हो तो वहाँ एक साधारण computer बौने साबित हो जाते है क्योंकि ये छोटे कार्यों तक ही सिमित है।

जिस विशेष कार्यों को करने में सभी computer असफल हो जाते है वैसे कार्यों को एक super computer बड़े ही आसानी से कुछ ही seconds में करने की ताकत रखता है। super computer एक सेकंड में अरबों गणनाएं कर सकता है। ये कंप्यूटर Data को बहुत ही तेजी से एक्सेस और प्रोसेस करता है। ये computer बड़े-बड़े डेटाबेस को आसानी से handle कर लेता है और किसी भी प्रकार की बड़ी से बड़ी mathematical अथवा logical, कम्प्यूटेशनल ऑपरेशन को सेकेंडों में complete करता है।

सुपर कंप्यूटर कैसे काम करता है?

Super computer आकार में बड़े कंप्यूटर होते हैं, इनकी मेमोरी भी बहुत अधिक होती है और processing यूनिट भी बहुत fast होता है. Super computer के Work करने का तरीका भी different होता है. यह serial processing का उपयोग करने के बजाय Parallel Processing का उपयोग करता है. यह एक समय में कई  सारे कार्यों को कर सकता है. यहाँ पर एक सवाल यह भी आता है कि सीरियल प्रोसेसिंग और Parallel Processing में क्या अंतर है?

एक साधारण computer एक समय में एक ही काम करता है जिससे यह एक अलग सीरीज में काम करता है, जिसे कि सीरियल प्रोसेसिंग कहा जाता है. दूसरी ओर सुपर कंप्यूटर समस्याओं को कई पीसेस में विभाजित कर देता है और इन सब पीसेस पर एक साथ तेजी से काम करता है इसे Parallel प्रोसेसिंग कहा जाता है।

सुपर कंप्यूटर का विकास (इतिहास)

• computer के विकास क्रम में सदैव से ही जटिल गणनाओ के क्रम में super computer की आवश्यकता महसूस की जाती रही है यही कारण है की समय के साथ विभिन व्यक्तियों  के द्वारा विभिन super computers का विकास संभव हो पाया है। सेयमोर क्रे को सुपर कंप्यूटर का पितामाह माना जाता है। Seymour Cray द्वारा विकसित किए गए CDC-6600 को दुनिया का पहला super computer होने की संज्ञा दी जाती है परन्तु इसके पूर्व भी अन्य कई Computer थे जिन्हे उस समय के हिसाब से super computer का दर्जा प्रदान किया गया था। यहाँ आपको super computer के विकास क्रम का संक्षिप्त परिचय दिया गया है।
• सर्वप्रथम वर्ष 1946 में super computer की अवधारणा का विकास हुआ था जब पेंसिलवेनिया यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिको Presper Eckert एवं John Mauchly के द्वारा ENIAC नामक कम्प्यूटर का विकास किया गया जिसे की उस समय दुनिया का पहला super computer का दर्जा दिया गया था।
• वर्ष 1953 में IBM के द्वारा IBM 704 नामक super computer एवं वर्ष 1956 में  los Alamos National laboratory हेतु  स्ट्रेच नाम के super computer का निर्माण किया गया। ये दोनों वर्ष 1964 तक दुनिया के सबसे तेज Computer थे जिन्हे की super computer होने का गौरव प्राप्त है।
• super computer की दुनिया में IBM की मोनोपोली को खत्म करने के लिए वर्ष 1964 में सेयमोर क्रे के द्वारा सर्वप्रथम सीरियस 1604 की स्थापना की गयी थी। Seymour Cray द्वारा ही कंप्यूटर में Processor के रूप में Transistor का उपयोग किया गया था जिसके कारण computer की कार्यक्षमता में वृद्धि हुयी। वर्ष 1964 में Seymour Cray द्वारा निर्मित CDC-6600 को वास्तविक रूप से दुनिया का पहला super computer माना जाता है यही कारण है की सेयमोर क्रे सुपर कम्प्यूटर के पितामह माने जाते है। इसके बाद CDC-7600 का निर्माण किया गया।
• वर्ष 1972 में Seymour क्रे द्वारा क्रे research center की स्थापना की गयी जहाँ इन्होने वर्ष 1976 में Cray-1 वर्ष 1985 में Cray-2 एवं इसके बाद वर्ष 1989 में  Cray-3 एवं Cray-4 super computer का भी अविष्कार किया गया।
• वर्ष 1994 में फुजित्सु न्यूमेरिकल विंड टनल  नामक super computer भी बाजार में उतारा गया जो की अपने समय का सबसे fast कम्प्यूटर था।
• वर्ष 2003 से सुपर कंप्यूटर की दुनिया में China का जलवा दिखाई देने लगा जिसके द्वारा कई super computer का अविष्कार किया गया। इसके पश्चात वर्ष 2011 में fujitsu कंपनी द्वारा K-computer के नाम से supercomputer का अविष्कार किया गया।
• वर्ष 2012 में Oak Ridge National Laboratory द्वारा Titan सुपर कंप्यूटर का अविष्कार किया गया। वर्ष 2013 में China द्वारा Tianhe-2 एवं वर्ष 2016 में Sunway TaihuLight का अविष्कार किया गया। वर्ष 2020 में जापान द्वारा fugaku नामक supercomputer का अविष्कार किया गया।

भारत का पहला सुपर कंप्यूटर

भारत का पहला super computer परम 8000 है जिसे CDAC द्वारा विकसित किया गया था जो सन 1991 में भारत के द्वारा बनाया गया था। PARAM शब्द संस्कृत भाषा से लिया गया है जिसका अर्थ है सबसे ऊपर। PARAM 8000 में 64 CPU लगाया गया था जिसकी वजह से यह बहुत तेजी से कार्य करता था। C-DAC (Centre for Development of Advanced Computing) द्वारा भारत के पुणे सहर में PARAM को विकसित किआ गया। C-DAC ने ही इसको Design और असेंबल किआ गया।

1980 के दशक में academic और मौसम पूर्वानुमान उद्देश्यों आवश्यकताएं के लिए सुपर कंप्यूटर खरीदने की कोशिश करते समय भारत को अनेक कठिनाइयों का सामना करना पड़ा था। 1987 में भारत सरकार ने एक Cray X-MP सुपर कंप्यूटर खरीदने का अनुरोध America से किया था, इस अनुरोध को संयुक्त राज्य अमेरिकी सरकार ने मना कर दिया  उसी वर्ष, भारत सरकार ने एक स्वदेशी super computer विकास कार्यक्रम को बढ़ावा देने का निर्णय लिया था।

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डॉ विजय भटकर को C-DAC के director के रूप में नियुक्त किया गया था। डॉ विजय भटकर भारत में super computer के आर्किटेक्ट माने जाते हैं 1991में PARAM 8000 सुपर कंप्यूटर का विकास हुआ  इसे भारत का first सुपर कंप्यूटर माना जाता है। भारत के पास अमेरिका के बाद दुनिया का दूसरा सबसे शक्तिशाली  super computer उपलब्ध है।

भारत के सुपर कंप्यूटर

आज भारत के पास 40 से भी अधिक super computer हैं  जनवरी 2022 के अनुसार Pratyush Cray XC 40 भारत का सबसे तेज super computer है जो कि पुणे के IITM में है।

भारत के टॉप 10 सुपर कंप्यूटर

1. PARAM
2. PARAM Siddhi-AI
3. Pratyush [CRAY XC40]
4. Mihir [CRAY XC40]
5. Color Blossom
6. AADITYA
7. SAHASRAT
8. PARAM YUVA-II
9. Shivay
10.  PADUM

दुनिया के प्रथम super computer का क्या नाम है?

दुनिया का पहला सुपर कम्प्यूटर “CDC 6600” है । इसे साल 1964 में बनाया गया था।

Super Computer का उपयोग कहा पर किया जाता है?

सुपर कंप्यूटर का उपयोग खगोल विज्ञानं के अध्ययन और अनुसन्धान, आणविक विज्ञानं के अनुसन्धान और विभिन्न प्रकार के वैज्ञानिक रिसर्च में किया जाता है. इनके अलावा इंजीनियरिंग रिसर्च में भी इसका उपयोग होता है।

सुपरकंप्यूटर का उपयोग हॉलीवुड Animation के निर्माण के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है। ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल विज्ञान के लिए तथा कण भौतिकी और उच्च ऊर्जा भौतिकी के लिए इसका उपयोग किया जाता है। दवाओं की बड़ी-बड़ी कंपनियों में भी ऐसे सुपर कंप्यूटर का पुरे दुनिया भर में उपयोग किया जाता है।

दुनियां के सबसे अच्छे सुपर कंप्यूटर

फुगाकू नाम का super computer “JAPAN” ने विकसित किया है इस supercomputer को दुनिया के टॉप 500 सुपर कंप्यूटर की लिस्ट में 1st स्थान प्राप्त है । America, China और जर्मनी को पीछे छोड़ते हुए Japan सबसे तेज super computer के मामले में पहला स्थान हासिल किया है।

हम आपको बता दें कि super computer के मामले में इससे पहले यह खिताब कभी America तो कभी Germany के पास रहता था पिछले कई सालों से यह किताब America के पास रहा फिर भी fugaku की Speed अमेरिका के super computer से 2.5 गुना अधिक है।

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यदि हम सामान्य computer की बात करें जो हम अपने घर पर इस्तेमाल करते हैं इस सामान्य computer से फुगाकू 1000 गुना तेज है। fugaku का निर्माण Japan के ही एक कंपनी RIKEN Scientific Research Center के द्वारा किया गया। फुकाकू 1 सेकंड में 415 quadrillion की गणना कर सकता है।

दुनिया के टॉप 10 सुपर कंप्यूटर

1. Fugaku
2. Summit
3. Sierra
4. Perlmutter
5. Sunway TaihuLight
6. Selene
7. HPC5
8. Frontera
9. Dammam
10. Tianhe

सुपर कंप्यूटर का उपयोग

• इसका उपयोग थोड़ी समय में अधिक-से-अधिक या बड़े पैमाने पर calculation करने के लिए किया जाता है। इसके साथ ही इसका उपयोग परमाणु हथियारों के अनुकरण और वायुगतिकीय Calculation आदि के लिए भी किया जाता है।
• हॉलीवुड Animation के निर्माण के लिए भी इसका उपयोग किया जाता है। ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल विज्ञान के लिए तथा कण भौतिकी और उच्च ऊर्जा भौतिकी के लिए इसका उपयोग किया जाता है।
• इसका उपयोग वायु गति की अनुमान लगाने या पता लगाने और मौसम की भविष्यवाणी के लिए भी किया जाता है।
• वर्तमान में इसका उपयोग जटिल-से-जटिल गणनाओ का solution करने के लिए भी किया जाता है
• इन super computer को किसी विशेष कामो के लिए उपयोग में लाया जाता है, जैसे की खगोल वैज्ञानिकी के उपयोग में और अत्यधिक जटिल रासायनिक अनुसंधानों में।
• दवाओं की बड़ी-बड़ी कंपनियों में भी ऐसे सुपर कंप्यूटर का पुरे दुनिया भर में उपयोग किया जाता है।
• इसका अन्य उपयोग इंजीनियरिंग में जैसे: बड़े-बड़े स्टैचू, बिल्डिंग्स, भौतिकी जटिल संगणना, और बड़े पुल के ब्लू प्रिंट तैयार करने के लिए भी किया जाता है।
• सुपर कंप्यूटर का उपयोग Universities, वैज्ञानिक अनुसंधान प्रयोगशालाओं और सैन्य में किया जाता है।
• विशेष रूप से super computer का उपयोग कुछ ही क्षणों में बड़े पैमाने पर Calculation करने के लिए किया जाता है।

सुपर कंप्यूटर की विशेषताएँ (advantage)

• super computer सबसे शक्तिशाली Computer होते हैं। ये Computer आकार में बहुत बड़े होते हैं। इनमें हजारों microprocessor लगे होते हैं।
• इनमें multi-processing व parallel processing होती है। ये data को अत्यधिक तीव्रता के साथ process करने की क्षमता रखते हैं।
• ये सबसे महंगे Computer होते हैं। इनकी कीमत करोड़ों अरबों में होती है। सुपर कम्प्यूटर Von Neumann Concept के विपरीत कार्य करता है।
• super computer किसी भी देश की सक्षमता व ताकत को प्रदर्शित करते हैं।
• विशेष रूप से super computer की विशेषता यह है कि यह कई users का समर्थन कर सकता है।
• Super computer की Work क्षमता बहुत तेज होती है. जो कुछ ही Time में सैकड़ों हजारों मनुष्यों के कार्यों को पूरा करने की क्षमता रखता है. super computer में आप जटिल mathematical गणनाओं, वैज्ञानिक समीकरणों तथा 3D graphics जैसे जटिल कार्यों को आसानी से कर सकते हैं।
• Super computer सीपीयू की अत्यधिक federated गणना गति का समर्थन करता है.
• आप कई अन्य विभिन्न groups के साथ super computer का उपयोग कर सकते हैं।आज के समय में super computer  केवल कुछ विशेष स्थानों पर जैसे वैज्ञानिक संस्थानों, research institutes तथा चिकित्सा अनुसंधान और प्रयोगशालाओं आदि में पाए जाते हैं. इसलिए super computer का सामान्य स्थान पर उपयोग करना आम आदमी के budget से पूरी तरह से बाहर है।

सुपर कंप्यूटर के नुकसान (disadvantage)

• Super computer भी size बहुत बड़े होते हैं. इसलिए, उन्हें बहुत अधिक स्पेस की आवश्यकता होती है. एक supercomputer आमतौर पर 1000 वर्ग फुट से अधिक जगह लेता है।
• Super computer की निगरानी के लिए एक विशेषज्ञ Staff की नियुक्ति की जाती है. इस उद्देश्य के लिए, एक विशेष Software का प्रयोग किया जाता है. जो failures और कंप्यूटर के सभी usage का पता लगाने में सक्षम है।
• Super computer की पूर्ण क्षमता प्राप्त करने के लिए, इसे बड़ी मात्रा में स्टोरेज स्पेस की जरूरत होती है. जो भी data Produce किया जा रहा है उसे storage drive द्वारा समायोजित किया जाएगा. इसलिए इसमें सभी data को Store करने के लिए पर्याप्त स्पेस होना चाहिए. पर्याप्त Storage space के बिना, super computer गणना नहीं कर सकता है।
• एक super computer बड़ी संख्या में Processor से लैस होता है. जो अपने संचालन के दौरान बड़ी मात्रा में Heat उत्पन्न कर सकता है. इस Heat के कारण, अधिकांश उपकरण आसानी से खराब हो जाते हैं।
• Super computer आमतौर पर बड़ी मात्रा में Electricity की खपत करते हैं. एक supercomputer को औसतन लगभग 4 मेगावाट बिजली की आवश्यकता होती है. यह राशि एक घर की तुलना में लगभग 5000 गुना अधिक है. यह सब इससे Electricity का खर्च बढ़ता है।
• super computer को चलाने के लिए प्रशिक्षित लोगों की आवश्यकता होती हैं। इसे सामान्य कंप्यूटर ऑपरेटर नही चला सकता।
• super computer को बनाने में बहुत खर्च आता है और साथ ही साथ इसका रखरखाव भी बहुत महंगा होता है। एक super computer को एक घंटे के लिए rent पर लेने पर लगभग 1000$ खर्च आता है।

FAQ

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आज आपने क्या सीखा

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