إن الخط الفاصل بين الكمبيوتر الشخصي ومركز البيانات يتلاشى بسرعة، ومعه تظهر فئة جديدة: أجهزة الكمبيوتر العملاقة المكتبية للذكاء الاصطناعيلا تعمل هذه القفزة على إضفاء الطابع الديمقراطي على الوصول إلى الحوسبة الضخمة فحسب، بل إنها تغير أيضًا كيفية إنشاء النماذج الأولية وتدريبنا واستنتاج النماذج المتقدمة دون الاعتماد دائمًا على سحابة.
وبالتوازي مع ذلك، يشهد الكوكب سباقًا حقيقيًا نحو الوصول إلى مستوى الإكساسكيل، بدءًا من البنية التحتية الوطنية بمئات الميجاواط لأجهزة كمبيوتر مدمجة قادرة على الوصول إلى بيتافلوبس في مكتب الباحث. في هذه المقالة، نجمع في مكان واحد جميع البيانات الرئيسية من المصادر التي استُشيرت: لمحة عامة عالمية، واللاعبين الأوروبيين والآسيويين، والقوائم التاريخية، والمراكز الرائدة، وبالطبع، نجم أجهزة الكمبيوتر المكتبية الجديد، Nvidia DGX Spark.
ما هو الحاسوب العملاق ولماذا هو مهم في الذكاء الاصطناعي؟
Un حاسوب عملاق إنه نظام ذو قدرات حوسبة تفوق بكثير قدرات الحاسوب الشخصي التقليدي. يُعبَّر عن أدائه بوحدة FLOPS (عمليات الفاصلة العائمة في الثانية)، بوحدات مثل بيتافلوبس (1015) وفي النخبة الحالية، فإن exaFLOPS (1018).
تعمل كمجموعة من آلاف العقد (كل منها تحتوي على وحدة معالجة مركزية، وحدات معالجة الرسومات المخصصة، الذاكرة والتخزين) متصلة بواسطة الشبكات والمفاتيح عالية السرعةللعمل كجهاز واحد. بينما يمكن لجهاز كمبيوتر مكتبي قوي أن يعمل بعشرات تريليونات الفلوبات، يمكن لهذه الأنظمة أن تصل إلى مئات تريليونات الفلوبات أو أكثر.
وتغطي تطبيقاتها كل شيء تقريبًا: التنبؤ بالطقس، والفيزياء الفلكية، والطب الحيوي، وتصميم الأدويةالمحاكاة النووية، والجيوفيزياء، والاستدامة، وأبحاث الذكاء الاصطناعي. بفضل الحوسبة الضخمة، يمكنهم معالجة مليارات البيانات في ثوانٍ وحل مشاكل تستغرق سنوات باستخدام المعدات التقليدية.
- الاستخدامات المميزة: الأسلحة والأمن القومي، وصناعة الأدوية، والبيانات الضخمة، وعلم المعلومات الحيوية، والمناخ وجودة الهواء، والمحاكاة الهندسية، والمدن الذكية، والتعليم، والحوسبة السحابية.
بسبب حجمها واستهلاكها، فإنها تتطلب تبريد متقدم (غالبًا سائل)غرفٌ مُخصصةٌ مُجهزةٌ بضبط درجة الحرارة والحماية من الحرائق. بل توجد مراكزٌ تُعيد استخدام الحرارة المُولَّدة، كما هو الحال في المرافق السويسرية المُخصَّصة لتدفئة مباني الجامعات.
أوروبا تتسارع: EuroHPC وInvestAI والأنظمة الكبيرة
أوروبا لديها 162 حاسوبًا عملاقًا مسجلًا في عام 2025 ويخطط الاتحاد الأوروبي لإنشاء مرافق جديدة. كما روج الاتحاد الأوروبي لاستثمار بقيمة 200.000 مليار يورو في إطار مبادرة InvestAI ليصبح رائدًا عالميًا في مجال الذكاء الاصطناعي.
تقع مسؤولية تنسيق وتمويل الحوسبة العالية على عاتق "المشروع الأوروبي المشترك للحوسبة عالية الأداء» (EuroHPC JU)، التي ترعى وتدير شبكة من تسعة أنظمة منتشرة في جميع أنحاء القارة. وتشمل هذه الأنظمة LUMI (فنلندا)، وLeonardo (إيطاليا)، وMareNostrum 5 (إسبانيا)، وهي ركائز أساسية في السيادة الرقمية الأوروبية.
تساهم إسبانيا مركز برشلونة للحوسبة الفائقة (BSC-CNS)، التي قامت في عام 2004 ببناء MareNostrum 1 التاريخي وقدمت MareNostrum 5 في ديسمبر 2023. هذا الأخير، مع 314 أقصى عدد من وحدات فلوبستحتل شركة Intel، التي تستخدم معالجات Intel Xeon واستهلاكًا يبلغ 4.158,90 كيلو وات، المركز الحادي عشر في قائمة TOP500 في عام 2025 وتتجه نحو الذكاء الاصطناعي والبحث الطبي واكتشاف الأدوية والأرصاد الجوية.
إيطاليا تتألق مع ليوناردو (سينيكا + يورو إتش بي سي)، تم تركيبه في بولونيا عام ٢٠٢٢. يجمع بين تقنيتي AMD وIntel، ويستهلك ٧٤٩٣.٧٤ كيلوواط، ويصل إلى 315,74 فلوبس وتحتل المرتبة التاسعة عالميًا. من الضروري للجامعات والشركات التنافس عالميًا في مجالات الطب الحيوي، والطاقة، والمناخ، والأهم من ذلك، الذكاء الاصطناعي.
فنلندا تستضيف لومي (CSC + EuroHPC)، مدعوم من AMD وHPE. افتُتح عام ٢٠٢٣ في كاياني، ومن المتوقع أن يصل إلى 386 فلوبسيستهلك 7.106,82 كيلوواط، ويحتل المركز الثامن عالميًا. ويُعدّ من أقوى الشركات في EuroHPC.
وبالتوازي مع ذلك، تقوم سويسرا بتشغيل الحاسوب العملاق في مركز CSCS جبال الألب/جبال الألب 5، والتي يبلغ استهلاكها 7.124,00 كيلو وات و 434,90 فلوبس المرتبة السابعة عالميًا. تركز على الأرصاد الجوية والذكاء الاصطناعي والطب الحيوي والطاقةوهو جزء من برنامج يتضمن 13 مشروعًا حيث يعد ALPES الأكثر رمزية.
كما أن قطاع الطاقة يدفع قدماً أيضاً: أطلقت شركة إيني (إيطاليا) في عام 2024 مشروع HPC-6 مع AMD وHPE، مما يحقق 606,97 فلوبس باستهلاك يبلغ 8.460,90 كيلوواط. وهو مرتبط بمركز البيانات الخضراء التابع لشركة إيني لتسريع عملية التحول في مجال الطاقة، ويحتل المرتبة الخامسة عالميًا.
آسيا وأمريكا: إكساسكيل، والسجلات، وأنظمة الظل
وتحافظ اليابان على رمز التميز مع Fugaku (RIKEN R-CCS، كوبي). استنادًا إلى معمارية Fujitsu A64FX وARM، يحقق 442 فلوبس بقدرة 26.248,36 كيلو وات، وتستمر في كونها معيارًا لكفاءتها، إلى حد الريادة Green500 وفقًا للمصادر التي استُشيرت، ينطبق ذلك على الطب، والمناخ، والذكاء الاصطناعي، وكفاءة الطاقة.
روسيا، على الرغم من العقوبات، نشرت في عام 2023 جامعة ولاية ميشيغان-270 في جامعة لومونوسوف الحكومية (موسكو). يضم حوالي 100 مُسرِّع رسوميات متطور (من غير المعروف ما إذا كانت من AMD أم Intel) ويُقدَّر أنه 400 فلوبس، متكاملة مع شبكة من المراكز الروسية للذكاء الاصطناعي والفيزياء والكيمياء والرياضيات والطب.
تجمع الصين بين الحكمة والقوة. المسلسل صنواي وُلدت (ووشي) عام ٢٠١٦ مع تايهولايت (١٢٥ بي فلوب) وتطورت عام ٢٠٢١ إلى أوشنلايت، التي تُعتبر إكساسكيل (>١ إكس فلوب)، على الرغم من عدم وجود أرقام رسمية بسبب التوترات التكنولوجية مع الولايات المتحدة. في عامي ٢٠٢٤ و٢٠٢٥، تيانخه-3 (شينغيي) كان من الممكن أن يحقق ما بين 1,57 و 2,01 exaFLOPS في الاختبارات، مع شائعات حول قدرته على تجاوز El Capitan.
تلعب الولايات المتحدة دوراً في "الدوريات الكبرى" مع العديد من نماذج الإكساسكيل. فجر (ANL + DOE)، المصممة للوصول إلى 1,9–2 إكسافلوبس، تم تثبيتها في عام 2023 ووصلت إلى ذروتها في عام 2024؛ وهي تحتل اليوم المرتبة الثالثة في قائمة أفضل 500 وتخدم العلوم والطب والمناخ والذكاء الاصطناعي والفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات. موازي، القبطان (LLNL + NNSA) يستهدف 2-2,8 exaFLOPS، ويتصدر قائمة TOP500، وسيتم تخصيصه للأمن القومي، مع تطبيقات في المحاكاة النووية، والأمن السيبراني، والرعاية الصحية، وتغير المناخ، والفيزياء الفلكية.
بالإضافة إلى القائمة العامة، هناك مبادرات خاصة بالذكاء الاصطناعي على مستوى الدولة. في ووهان، تدير شركة China Telecom مركز الحوسبة الذكية المركزي، تم بناؤه باستخدام أجهزة وبرامج محلية وتبريد سائل، ومخصص لتدريب النماذج العملاقة؛ وتشير بعض المصادر حتى إلى 5 إكسافلوبس، على الرغم من عدم وجود تأكيد رسمي.
الهند تتجه نحو: وحدات معالجة الرسومات، والسحابة، وأفق إكساسكيل
لا تريد الهند أن تتخلف عن الركب. المبادرة قدرة الحوسبة في الهند (ضمن مهمة IndiaAI) خصصت حوالي 1.240 مليار دولار أمريكي في عام 2024 لبناء حاسوب فائق جديد مزود بما لا يقل عن 10.000 وحدة معالجة رسومية للذكاء الاصطناعي، بالتعاون مع Nvidia. بالإضافة إلى ذلك، أعلنت شركة مايكروسوفت عن تخصيص 3.000 مليارات دولار في يناير 2025 للبنية التحتية للحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي في البلاد.
النظام البيئي المحلي يسخن: بهافيش أجروال استثمر (الرئيس التنفيذي لشركة Ola) 230 مليون دولار في برنامج Krutrim-2 LLM. هناك 34 حاسوبًا عملاقًا، ويقود مركز C-DAC، بالتعاون مع مهمة الحوسبة الفائقة الوطنية (NSM)، شبكة وطنية يمكنها توفير أول نظام إكساسكيل في الهند بين عامي 2025 و2026. ومن المخطط بناء أكثر من 70 حاسوبًا عملاقًا في السنوات القادمة.
كولوسوس، الحاسوب العملاق من شركة xAI، والجدل حول الطاقة
في ولايات متحدة، نشر إيلون ماسك (xAI) برنامج Colossus في ممفيس خلال ١٢٢ يومًا فقط في عام ٢٠٢٤. بدأ المشروع بـ ١٠٠ ألف وحدة معالجة رسومية من إنفيديا، ويخطط لـ ٢٠٠ ألف وحدة، مستهدفًا Grok 3.0 AI والإصدارات المستقبلية. في اختبارات الأداء، كان من الممكن أن يصل إلى 10,6 إكسافلوبس من الذكاء الاصطناعي، وهي شخصية من شأنها أن تضعها بين الأقوى على هذا الكوكب.
ليس كل شيء يستحق التصفيق: استخدام الغاز الطبيعي كمصدر للطاقة تعرّض المشروع لانتقادات لتأثيره على جودة الهواء المحلي. ومع ذلك، يُظهر المشروع مدى سرعة القطاع الخاص في بناء بنية تحتية عالمية المستوى مُركّزة على الذكاء الاصطناعي.
DGX Spark: "الحاسوب العملاق المكتبي" الذي يجلب الذكاء الاصطناعي المتقدم إلى المنزل
لقد رفعت شركة Nvidia سقف التوقعات مع دي جي اكس سبارك، وهو نظام مدمج حاز على جائزة تايم كواحد من "أفضل الاختراعات لعام 2025" ومتاح للشراء العام بدءًا من 15 أكتوبر. قلبه هو غريس بلاكويل GB10، قادرة على الوصول إلى 1 بيتافلوبس، مع شبكة ConnectX-7 ومجموعة برامج Nvidia AI بالكامل حتى يتمكن الباحثون والشركات الناشئة من استخدامها "للتوصيل والتشغيل".
على مستوى الأجهزة، يجمع Spark بين وحدة معالجة مركزية ARM ذات 20 نواة (10 Cortex-X925 + 10 Cortex-A725)، ذاكرة وحدة معالجة الرسومات الموحدة LPDDR5x سعة 128 جيجابايت، قرص SSD M.2 NVMe ذاتي التشفير سعة 4 تيرابايت، 4 منافذ USB-C، HDMI، WiFi 7، Bluetooth 5.4، شبكة LAN ونظام 10GbE نظام التشغيل DGXتم تصميمه للذكاء الاصطناعي الوكيل، والاستدلال، والحمولات المعقدة الحديثة.
تؤكد شركة Nvidia أنها يمكن أن تكون نماذج مناسبة تحتوي على ما يصل إلى 70.000 مليار معلمةتشغيل الاستدلال المحلي، والاحتفاظ بالبيانات الحساسة محليًا دون الاعتماد على السحابة. تشير تقارير أخرى إلى أنه يمكنه التعامل مع برامج إدارة قواعد البيانات (LLM) التي تصل إلى 200.000 مليار معلمة اعتمادًا على التكوين والطراز، مما يؤكد طموحه باعتباره "مركز بيانات صغيرًا" لسطح المكتب.
من حيث الوظائف، هناك إمكانية ربط اثنين من الشرارات في مجموعة صغيرة لإنشاء "سحابة شخصية". تكاملها سهل: شبكات سلكية ولاسلكية، وأجهزة بلوتوث، ومجموعة الأجهزة. CUDA/cuDNN، تريتون والشركة لنشر نماذج أولية للوكيل، والضبط الدقيق، والاستدلال المعزول، وأمن البيانات.
تم تحديد السعر الابتدائي عند الدولار الأمريكي 3.999وستقوم علامات تجارية كبرى مثل Acer وAsus وDell وGigabyte وHP وLenovo وMSI بتسويق إصدارات مختلفة. هام: هذا ليس جهاز كمبيوتر شخصيًا عاديًا يعمل بنظام Windows؛ إنه حاسوب عملاق محلي للذكاء الاصطناعي متوافق مع نماذج DeepSeek، الذكاء الاصطناعي الصينيميتا، وإنفيديا، وجوجل، وكوين، وغيرها من التطبيقات مفتوحة المصدر. حتى إيلون ماسك استلم وحدته من جينسن هوانغ.
يتزامن وصول Spark مع تغيير في الأولويات: وفقًا لقادة الصناعة، سيبحث المستخدمون والشركات عن أنظمة تدعم الموجة التالية من الشحن الذكي.يتم فتح الطلبات على موقع Nvidia.com ومن خلال الشركاء والموزعين المعتمدين.
أجهزة الكمبيوتر ومحطات العمل ذات الذكاء الاصطناعي: عندما تحتاج إلى أجهزة محددة
إذا كنت ستقوم بتدريب النماذج أو تطويرها، فمن المستحسن الاستثمار في الأجهزة المتخصصةإذا كنت تستهلك الذكاء الاصطناعي فقط، فقد يكون الفريق المتوازن كافيًا أو قد تلجأ إلى حالات EC2 في السحابة.
بالإضافة إلى ذلك، هناك فرق تُقدّم ذكاءً اصطناعيًا قويًا للسوق المحلية دون الاعتماد على السحابة، كما رأينا مع Spark. وإذا كنتَ غير متأكد من الخيار، فبعضها يُقدّم دعمًا مُخصّصًا: ايبيريكافيب يعد بتقديم النصح لك اختيار الكمبيوتر المثالي لمشاريع الذكاء الاصطناعي الخاصة بك.
المجتمع والأخبار: ليس كل ما تقرأه رسميًا
الإنترنت مليء بالمنتديات والمجموعات الفرعية المُخصصة لـ Nvidia، حيث تُناقش برامج التشغيل ووحدات معالجة الرسومات والشائعات. ملاحظة: يتم إدارة هذه المجتمعات من قبل المشجعين ولا تُمثل Nvidia إلا إذا ذُكر ذلك صراحةً. من الجيد مراعاة ذلك عند تقييم التسريبات أو الأرقام غير المؤكدة.
كيف تبدو من الداخل: الهندسة المعمارية، والقياس، والتبريد
الحاسوب العملاق هو في الأساس مجموعة من آلاف أجهزة الحاسوب المرتبطة ببعضها البعض شبكات ذات زمن وصول منخفض ونطاق ترددي عالييدمج كل عقدة وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات والذاكرة العشوائية والتخزين؛ ويضيف النظام القوة من خلال البرامج والمكتبات المحسّنة.
المقياس السائد هو FLOPS: لقد انتقلنا من TFLOPS على أجهزة الكمبيوتر المنزلية إلى PFLOPS و exaFLOPS في الحوسبة عالية الأداء. وبالتالي، 1 تيرا فلوب = 1012 FLOPS و 1 PFLOPS = 1015تشغل أجهزة الكمبيوتر العملاقة غرفًا بأكملها وتستخدمها فرق متعددة في وقت واحد، وغالبًا ما تعمل الموارد عند حدودها القصوى.
التبريد أمر بالغ الأهمية. هناك وحدات معالجة مركزية ووحدات معالجة رسومية تتجاوز 80 درجة مئويةولذلك، تُستخدم المياه المُقسّاة أو السائلة، والمبادلات الحرارية، والتصميمات المُخصصة. وتُطبّق بعض المنشآت حلولاً إبداعية، مثل إعادة استخدام الحرارة لتدفئة المباني.
أين هم وكيف يمكن زيارتهم
هناك أكثر من ألف حاسوب عملاق في العالم. الصين والولايات المتحدة تقودان من حيث العدد والقوة، مع بيانات تاريخية مثل وجود 226 نظامًا صينيًا ضمن أقوى 500 نظام. ومع ذلك، فقد تراكمت لدى الولايات المتحدة إجمالي PFLOPS أعلى (644) مقارنةً بالصين (565) في بعض الطبعات.
في إسبانيا ، MARENOSTRUM مركز برشلونة للأبحاث العصبية (BSC-CNS) هو الأقوى في البلاد. كانت إصداراته الأولى محفوظة في علبة زجاجية مع نظام مكافحة الحرائق بالضباب الدقيق وموقع فريد: الكنيسة الصغيرة في الحرم الشمالي لجامعة بيتسبرغ. تتوفر جولات افتراضية، وأحيانًا جولات بصحبة مرشدين.
وضعت الوثائق التاريخية موضع التنفيذ ماري نوستروم 5 بين عامي ٢٠٢٠ و٢٠٢١؛ وتم طرحه أخيرًا في نهاية عام ٢٠٢٣ مع زيادة الأداء المذكورة آنفًا. يوضح هذا التطور بوضوح كيف التقويمات في الحوسبة عالية الأداء تعاني من التعديلات بسبب التعقيد الفني.
القوائم التاريخية والأنظمة المميزة الأخرى
قائمة TOP500 موجود منذ عام ١٩٩٣ ويُحدّث مرتين سنويًا. على سبيل المثال، في عام ٢٠٢١، شملت قائمة العشرة الأوائل: فوجاكو، وساميت، وسييرا، وصنواي تايهولايت، وبيرلماتر، وسيلين، وتيانهي-٢أ، ووحدة تعزيز جولز، وHPC5، وفرونتيرا. على الرغم من تجاوز العديد منها بالفعل، إلا أنها لا تزال... المعالم التكنولوجية لتأثيرها.
بعض البيانات الإضافية ذات الصلة من الأنظمة المذكورة في المصادر: حدود (HPE Cray EX، ORNL) كانت أول من كسر رسميًا حاجز الـ exascale؛ قمة (IBM POWER9 + Nvidia V100) تفوقت في مرض الزهايمر وعلم الوراثة والأرصاد الجوية؛ سييرا عملت شركتا (IBM + Nvidia + Mellanox) لصالح الإدارة الوطنية للأمن النووي في مجال الأمن النووي.
وفي أوروبا، بالإضافة إلى تلك المذكورة بالفعل، هناك معزز جولز y سوبر إم يو سي (لينوفو، تبريد مائي مباشر)، مع عشرات البيتابايتات وبيئات تصور قوية. سويسرا تعمل بيز داينت (Cray)، مع DataWarp كمخزن مؤقت لتسريع عملية الإدخال/الإخراج.
تأسست إيطاليا HPC5 (Dell، على ENI) مع Xeon Gold 6252 و Nvidia V100؛ ماركوني 100 (IBM POWER9 + Volta V100) في سينيكا؛ و بيرلماتر (مختبر بيركلي، الولايات المتحدة الأمريكية) كان أحد أقوى المختبرات في معالجة الذكاء الاصطناعي مع 6.000 وحدة معالجة رسومية A100، قادرة على 180 PFLOPS، وفي سيناريوهات الذكاء الاصطناعي المحددة، عدة exaFLOPS فعالة.
في الولايات المتحدة، سيلين (Nvidia، A100) تألقت بالكفاءة (1.344 كيلو وات)؛ فرونتيرا (Dell, Univ. of Texas) برزت بفضل سعة التخزين (50 PB HDD + 3 PB SSD، 12 Tbps) وإعادة التشغيل في 17 ثانية؛ ثالوث (Cray XC40) خدمت إدارة الأمن القومي الوطنية مع Haswell وKnights Landing؛ ترك (IBM Power9) عززت النظام البيئي لـLLNL.
كما روجت اليابان أيضًا ABCI (فوجيتسو) للذكاء الاصطناعي في السحابة. وفي إسبانيا، ماري نوستروم 4 (2017) وصلت إلى 13,7 PFLOPS قبل القفز إلى MN5، مع تطبيقات في علم الوراثة، والكيمياء، وعلم الحفريات، والأرصاد الجوية أو جودة الهواء (CALIOPE).
ترسم هذه الخريطة بأكملها، من التثبيتات فائقة السرعة إلى سطح المكتب، مستقبلًا قريبًا حيث سيصبح اختبار النماذج المتقدمة وضبطها واستنتاجها محليًا بشكل متزايدمع الحوسبة السحابية كمكمل. تُسرّع أوروبا من وتيرة تطويرها مع EuroHPC، وتقود الولايات المتحدة والصين نبض الحوسبة الفائقة، وتبرز الهند باستثمارات ضخمة، وفي مجال الحوسبة المكتبية، يفتح DGX Spark آفاقًا ملموسة للذكاء الاصطناعي عالي المستوى دون الحاجة لمغادرة المختبر أو المكتب أو حتى المنزل.
