فناوری های نوظهور در نسل های آتی رایانش فوق سریع: معرفی، دسته بندی و فرصت های تحقیقاتی پیش رو
محورهای موضوعی : فناوری اطلاعات و ارتباطات
محمود نعمت اله زاده
1
,
احسان آریانیان
2
,
مسعود حایری خیاوی
3
,
نيلوفر قلي پور
4
,
عبدالله سپهوند
5
1 - پژوهشگاه ارتباطات و فناوري اطلاعات
2 - .مرکز تحقیقات مخابرات ایران
3 - پژوهشگاه ارتباطات و فناوري اطلاعات
4 - پژوهشگاه ارتباطات و فناوري اطلاعات
5 - پژوهشگاه ارتباطات و فناوري اطلاعات
کلید واژه: رایانش فوق سر یع, رایانش کوانتومي, رایانش مولکولي, رایانش زی ست ي, رایانش ع صبگون, رایانش نوري, رایانش نانو, رایانش حافظهاي.,
چکیده مقاله :
با توجه به رشد سریع و همه جانبه زندگي بشري و وابستگي بیش از پیش آن به فناوريهاي دیجیتال، نیاز ما به انجام رایانشهاي فوق سریع روز به روز در حال افزایش است. تاکنون عمده پاسخگویي به نیازهاي رایانش فوق سریع در دنیا مبتني بر فناوريهاي متعارف سیلیکوني بوده است، این در حالي است که با توجه به پیش بیني گوردون مور، پایان عصر فناوريهاي مبتني بر سیلیکون )عصر مور( نزدیک است. این واقعیت دانشمندان را به سمت استفاده از فناوريهاي نوظهوري همانند: رایانش کوانتومي، رایانش مولکولي، رایانش زیستي، رایانش نوري، رایانش نانو، رایانش حافظه اي و اقسام مشابه آن سوق داده است. در این مقاله، ضمن معرفي اجمالي این فناوريها و نحوه مشارکت آنها در حوزه رایانهها، به بررسي وضعیت حال و آینده آنها پرداخته شده و چالشهاي موجود در آنها مورد بررسي قرار ميگیرد. همچنین، با ارائه دستهبندي مربوط به هرکدام از این فناوري ها، از جنبه رایانشي، موضوعات و چالشهاي تحقیقاتي موجود در آنها ارائه ميگردد که ميتواند چراغ راه تحقیق و پژوهش آتي در حوزههاي مختلف مربوط به آنها باشد. در انتهاي مقاله نیز به مقایسه میزان اقبال به این فناوریها در مراجع علمي و تحقیقاتي از طریق بررسي آمار چاپ مقالات و کتابها در حوزههاي مذکور از سال 2017 تا 2021 پرداخته شده است و اینکه کدام یک از این فناوريها قابلیت ارایه مدل محاسباتي نوین در رایانه هاي فوق سریع آینده را خواهند داشت.
Due to the rapid growth of science and technology, their need for high performance computing is increasing everyday. So far, the majority of the world's high performance computing needs have been based on conventional silicon-based technologies, but the end of the age of silicon-based technologies is near, and this fact has led scientists to use emerging technologies such as quantum computing, bio computing, optical computing and similar technologies. Although some of these technologies are not new and the initial introduction of some of them dates back to some decades ago, but due to the attractiveness of classical silicon-based computing and the speed of development in it, have been neglected to date. However, recently, these technologies have begun to be used to build scalable high performance computers. In this paper, we introduce these technologies and how they participate in the field of high performance computing, their current and future status, and their challenges. Also, the taxonomy related to each of these technologies from the computational point of view as well as their research topics are presented, which can be utilized for future research in this field.