ما هي قوة الحوسبة

ما الذي يجعل الحاسوب العملاق عملاق؟هل يمكنه أن يقفز البنايات الشاهقة بقفزة واحدة أو حماية حقوق الأبرياء؟ الحقيقة هي أكثر قليلا دنيوية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر العملاقة معالجة العمليات الحسابية المعقدة بشكل سريع جدا.

كما اتضح، وهذا هو السر وراء قوة الحوسبة. كل ذلك يأتي نزولا على مدى سرعة آلة يمكنها إجراء عملية حسابية. كل شيء يقوم الكمبيوتر به يتعلق بالرياضيات. معالج الكمبيوتر الخاص بك يترجم كل أمر تقوم بتنفيذه كسلسلة من مسائل الرياضيات. ويمكن للمعالجات السريعة التعامل مع أكثر من عملية حسابية في الثانية اسرع من الأبطأ منها، وانها أيضا أفضل في التعامل مع حسابات صعبة حقا.ضمن وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر الخاص بك هناك ساعة إلكترونية. وظيفة هذه الساعة هو خلق سلسلة من النبضات الكهربائية على فترات منتظمة. هذا يسمح للكمبيوتر لمزامنة كافة مكوناته وأنه يحدد السرعة التي يمكن فيها للكمبيوتر سحب البيانات من الذاكرة الخاصة به وإجراء العمليات الحسابية.

عندما تتحدث عن سرعة المعالج الخاص بك، فانت حقا تتحدث عن سرعة الساعة. الرقم يشير إلى عدد النبضات الكهربائية المرسل من وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك كل ثانية. معالج 3.2 غيغا هرتز يرسل حوالي 3.2 مليار نبضة كل ثانية. في حين أنه من الممكن دفع بعض المعالجات إلى سرعات أعلى من حدودها المعلنة - عملية تسمى رفع تردد التشغيل - في نهاية المطاف سوف تصل الى الحد الاخير و سوف تتوقف عن الزيادة.

اعتبارا من مارس 2010، الرقم القياسي لقوة المعالجة يذهب إلى كمبيوتر CRAY XT5 و يدعى جاكوار. يمكن لالحاسوب العملاق جاكوار معالجة ما يصل إلى 2.3 تريليون عملية حسابية في الثانية الواحدة [المصدر: المركز الوطني للعلوم الحاسوبية].

كما يمكن قياس أداء الكمبيوتر في العمليات الفاصلة العائمة في الثانية الواحدة، أو FLOPS. أجهزة الكمبيوتر المكتبية الحالية لديها معالجات يمكنها التعامل مع المليارات من العمليات الفاصلة العائمة في الثانية الواحدة، أو gigaflops. أجهزة الكمبيوتر مع معالجات متعددة لديها ميزة على الآلات التي لديها معالج واحد، وذلك لأن كل نواة تستطيع التعامل مع عدد معين من العمليات الحسابية في الثانية الواحدة. المعالجات المتعددة النواة تزيد القدرة الحاسوبية في حين انها تقلل استهلاك الطاقة [المصدر: إنتل].

حتى أجهزة الكمبيوتر السريعه يمكن أن تستغرق سنوات لإكمال بعض المهام. العثور على اثنين من العوامل الأولية لعدد كبير جدا هو مهمة صعبة بالنسبة لمعظم أجهزة الكمبيوتر. أولا، يجب على الكمبيوتر تحديد العوامل للعدد الكبير. ثم، يجب على الكمبيوتر تحديد ما إذا كانت العوامل هي أعداد أولية. لأعداد كبيرة بشكل لا يصدق، وهذه مهمة شاقة. يمكن للحسابات تأخذ الكمبيوتر العادي سنوات عديدة لإكمالها.

قد تجد أجهزة الكمبيوتر في المستقبل مثل هذه المهمة بسيطة نسبيا.