ನವದೆಹಲಿ: ವಿಜ್ಞಾನ, ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಕೃತಕ ಬುದ್ಧಿಮತ್ತೆ (AI) ಹಾಗೂ ಬೃಹತ್ ದತ್ತಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ಉನ್ನತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ (High-Performance Computing – HPC) ಮತ್ತು ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಯುನಿಟ್ಗಳು (GPUs) ಜಾಗತಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬೆನ್ನೆಲುಬಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮಿವೆ.
ದೈತ್ಯ ಪ್ರಮಾಣದ ಏಕಕಾಲಿಕ ಗಣನೆಗಳನ್ನು (Massive Parallel Processing) ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಆಧುನಿಕ ಜಿಪಿಯುಗಳು ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಎಐ ಡೇಟಾ ಕೇಂದ್ರಗಳ ಹೃದಯಭಾಗವಾಗಿವೆ.
೧. ಸಿಪಿಯು (CPU) vs ಜಿಪಿಯು (GPU): ಪ್ರಮುಖ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು
| ಲಕ್ಷಣ | ಸೆಂಟ್ರಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಯುನಿಟ್ (CPU) | ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಯುನಿಟ್ (GPU) |
| ಕೋರ್ ವಿನ್ಯಾಸ | ಅನುಕ್ರಮ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ (Sequential) ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಕೆಲವೇ ಬಲಿಷ್ಠ ಕೋರ್ಗಳು. | ಏಕಕಾಲಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಾಗಿ (Parallel) ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಸಾವಿರಾರು ಚಿಕ್ಕ, ದಕ್ಷ ಕೋರ್ಗಳು. |
| ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ | ಕಡಿಮೆ-ವಿಳಂಬದ (Low-latency) ಸರಣಿ ಕಾರ್ಯಗಳ ನಿರ್ವಹಣೆಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ. | ಬೃಹತ್ ದತ್ತಾಂಶಗಳ ಹೈ-ಥ್ರೂಪುಟ್ ಪ್ಯಾರಲಲ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅತ್ಯುತ್ತಮ. |
| ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆ | ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. | ಒಂದೇ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ ಸಾವಿರಾರು ಸರಳ ಗಣಿತ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲಕ್ಕೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. |
| ಮೆಮೊರಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ | ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್, ವೇಗದ ಕ್ಯಾಶ್ ಮೆಮೊರಿಗೆ ಸೂಕ್ತ. | ಸಾವಿರಾರು ಸಕ್ರಿಯ ಕೋರ್ಗಳಿಗೆ ವೇಗವಾಗಿ ದತ್ತಾಂಶ ನೀಡಲು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ವಿಡ್ತ್ (HBM3). |
| ಮುಖ್ಯ ಬಳಕೆ | ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್, ಸಾಮಾನ್ಯ ಗಣಕ ನಿರ್ವಹಣೆ, ಡೇಟಾಬೇಸ್. | ಎಐ ಮಾಡೆಲ್ ತರಬೇತಿ, ಡೀಪ್ ಲರ್ನಿಂಗ್, 3D ಗ್ರಾಫಿಕ್ಸ್, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳು. |
೨. ಪ್ರಮುಖ ಜಾಗತಿಕ ಜಿಪಿಯು ಹಾಗೂ ಎಕ್ಸಿಲರೇಟರ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ಗಳು:
-
NVIDIA:
-
Blackwell (B200): ಎರಡನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಎಂಜಿನ್ ಮತ್ತು ಲಿಕ್ವಿಡ್ ಕೂಲಿಂಗ್ ಹೊಂದಿದ್ದು, ಬೃಹತ್ ಎಐ ತರಬೇತಿಗೆ ರೂಪಿಸಲಾಗಿದೆ.
-
Hopper (H100/H200): 4-ನ್ಯಾನೋಮೀಟರ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದ್ದು, ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಗೆ ಹೈ-ಸ್ಪೀಡ್ ಟೆನ್ಸರ್ ಕೋರ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
-
Grace Hopper (GH200): ಸಿಪಿಯು ಮತ್ತು ಜಿಪಿಯುಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಸೂಪರ್ಚಿಪ್ನಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿ ಮೆಮೊರಿ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
-
-
AMD Instinct ಸರಣಿ:
-
CDNA ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್: ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಗಣಕೀಕೃತ (Compute) ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ಮೀಸಲು.
-
Instinct MI300A: ಸಿಪಿಯು, ಜಿಪಿಯು ಮತ್ತು HBM3 ಮೆಮೊರಿಯನ್ನು ಒಂದೇ ಚಿಪ್ನಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜಿಸಿದ ಎಕ್ಸಿಲರೇಟೆಡ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಯುನಿಟ್ (APU).
-
-
Intel Xe-HPC (Ponte Vecchio): 100 ಬಿಲಿಯನ್ಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇಂಟೆಲ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಎಕ್ಸಾಸ್ಕೇಲ್ ಡೇಟಾ ಸೆಂಟರ್ ಜಿಪಿಯು.
-
ಇತರ ವಿಶೇಷ ಚಿಪ್ಗಳು: ಗೂಗಲ್ನ TPU (Tensor Processing Unit – ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಗಣನೆಗೆ), DPU (Data Processing Unit – ನೆಟ್ವರ್ಕಿಂಗ್ ಭದ್ರತೆಗೆ), ಹಾಗೂ LPU (Language Processing Unit – LLM ಇನ್ಫರೆನ್ಸ್ಗೆ).
೩. ಜಾಗತಿಕ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಚಿತ್ರಣ (TOP500 – ಜೂನ್ 2026 ಶ್ರೇಯಾಂಕ):
ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳ ವೇಗವನ್ನು FLOPS (ಫ್ಲೋಟಿಂಗ್-ಪಾಯಿಂಟ್ ಆಪರೇಷನ್ಸ್ ಪರ್ ಸೆಕೆಂಡ್) ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಒಂದು ಕ್ವಿಂಟಿಲಿಯನ್ ($10^{18}$) ಗಣನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವುಳ್ಳವುಗಳನ್ನು ಎಕ್ಸಾಸ್ಕೇಲ್ (Exascale) ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳೆಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
-
ಲೈನ್ಶೈನ್ (LineShine – ಚೀನಾ): ಶೆನ್ಝೆನ್ನ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿದ್ದು, ‘ಲಿಂಗ್ಕುನ್’ ಪ್ಲಾಟ್ಫಾರ್ಮ್ ಬಳಸಿ 2.198 ಎಕ್ಸಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ (Exaflops) ವೇಗದಲ್ಲಿ ವಿಶ್ವದ ನಂ.೧ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿದೆ.
-
ಎಲ್ ಕ್ಯಾಪಿಟನ್ (El Capitan – ಅಮೆರಿಕ): ಲಾರೆನ್ಸ್ ಲಿವರ್ಮೋರ್ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿದ್ದು, 1.809 ಎಕ್ಸಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ (AMD MI300A).
-
ಫ್ರಾಂಟಿಯರ್ (Frontier – ಅಮೆರಿಕ): ಓಕ್ ರಿಡ್ಜ್ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿದ್ದು, 1.353 ಎಕ್ಸಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ ವೇಗ ಹೊಂದಿದೆ.
-
ಅರೋರಾ (Aurora – ಅಮೆರಿಕ): ಆರ್ಗೊನ್ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿದ್ದು, 1.012 ಎಕ್ಸಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.
-
ಜ್ಯೂಪಿಟರ್ ಬೂಸ್ಟರ್ (JUPITER – ಜರ್ಮನಿ): ಯುರೋಪ್ನ ಮೊದಲ ಎಕ್ಸಾಸ್ಕೇಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದ್ದು, 1.000 ಎಕ್ಸಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ ವೇಗ ದಾಖಲಿಸಿದೆ (NVIDIA GH200).
೪. ಭಾರತದ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮಿಷನ್ (NSM) ಮತ್ತು ಸ್ವದೇಶಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ:
ಭಾರತವು 2015 ರಲ್ಲಿ ₹4,500 ಕೋಟಿ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮಿಷನ್ (NSM) ಅನ್ನು ಆರಂಭಿಸಿತು. ಇದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಇಲಾಖೆ (DST) ಹಾಗೂ MeitY ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದು, ಪುಣೆಯ C-DAC ಮತ್ತು ಬೆಂಗಳೂರಿನ IISc ಜಂಟಿಯಾಗಿ ಅನುಷ್ಠಾನಗೊಳಿಸುತ್ತಿವೆ.
-
ಹಂತ ೧: ಆಮದು ಮಾಡಿಕೊಂಡ ಬಿಡಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಜೋಡಿಸಿ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯ ನಿರ್ಮಾಣ.
-
ಹಂತ ೨: ಶೇ 40% ರಷ್ಟು ಸ್ಥಳೀಯ ಬಿಡಿಭಾಗಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ವದೇಶಿ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಸ್ಟ್ಯಾಕ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ.
-
ಹಂತ ೩ & NSM 2.0: ವಿನ್ಯಾಸ, ಚಿಪ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ ಹಾಗೂ ಕ್ವಾಂಟಮ್-ಎಐ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ವದೇಶೀಕರಣ.
-
ಸ್ವದೇಶಿ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು:
-
ರುದ್ರ ಸರ್ವರ್ (Rudra Server): ಭಾರತದಲ್ಲೇ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಸುರಕ್ಷಿತ ಸರ್ವರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆ.
-
ತ್ರಿನೇತ್ರ ಇಂಟರ್ಕನೆಕ್ಟ್ (Trinetra): ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ನ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ನೋಡ್ಗಳನ್ನು ಕ್ಷಿಪ್ರವಾಗಿ ಜೋಡಿಸುವ ದೇಶೀಯ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ.
-
ಭಾರತದ ಪ್ರಮುಖ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು:
-
ಐರಾವತ (AIRAWAT – PSAI): ಸಿ-ಡಾಕ್ ಪುಣೆಯಲ್ಲಿರುವ ಭಾರತದ ಅತ್ಯಂತ ವೇಗದ ಎಐ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್.
-
ಪರಮ್ ರುದ್ರ (PARAM Rudra): ಸ್ವದೇಶಿ ರುದ್ರ ಸರ್ವರ್ಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿತವಾದ ವ್ಯವಸ್ಥೆ (ಪುಣೆ, ದೆಹಲಿ, ಕೋಲ್ಕತ್ತಾಗಳಲ್ಲಿದೆ).
-
ಪರಮ್ ಪ್ರವೇಗ (PARAM Pravega): ಐಐಎಸ್ಸಿ ಬೆಂಗಳೂರಿನಲ್ಲಿದ್ದು, 3.3 ಪೆಟಾಫ್ಲಾಪ್ಸ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ.
-
ಪರಮ್ ಗಂಗಾ (PARAM Ganga): ಐಐಟಿ ರೂರ್ಕಿಯಲ್ಲಿದೆ.
-
ಪರಮ್ ಶಿವಾಯ್ (PARAM Shivay): ಐಐಟಿ (BHU) ವಾರಣಾಸಿಯಲ್ಲಿದ್ದು, NSM ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಮೊದಲ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್.
-
ಪ್ರತ್ಯೂಷ್ & ಮಿಹಿರ್ (Pratyush & Mihir): ಹವಾಮಾನ ಮತ್ತು ಮುಂಗಾರು ಮುನ್ಸೂಚನೆಗಾಗಿ ಐಐಟಿಎಂ ಪುಣೆ ಮತ್ತು ನೋಯ್ಡಾದ NCMRWF ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಪರೀಕ್ಷಾ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಪ್ರಮುಖಾಂಶಗಳು:
-
FLOPS: Floating-Point Operations Per Second (ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಅಳೆಯುವ ಮಾನದಂಡ).
-
Exascale (ಎಕ್ಸಾಸ್ಕೇಲ್): ಪ್ರತಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ $10^{18}$ (ಒಂದು ಕ್ವಿಂಟಿಲಿಯನ್) ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ.
-
HBM3 (High Bandwidth Memory): ಜಿಪಿಯು ಕೋರ್ಗಳಿಗೆ ಅತಿ ವೇಗವಾಗಿ ಡೇಟಾ ವರ್ಗಾಯಿಸುವ ಆಧುನಿಕ ಮೆಮೊರಿ.
-
HPC ಅನ್ವಯಗಳು: ಹವಾಮಾನ ಮುನ್ಸೂಚನೆ, ಜೀನೋಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಔಷಧ ಶೋಧ (Drug Discovery), ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ರಕ್ಷಣಾ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳು ಹಾಗೂ ಬೃಹತ್ ಎಐ (LLM) ಮಾಡೆಲ್ಗಳ ತರಬೇತಿ.
