राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) क्या है | उद्देश्य | चरण | लाभ और अनुप्रयोग

National Supercomputer Mission- NSM in Hindi

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) भारत भर में विभिन्न शैक्षणिक और अनुसंधान संस्थानों को जोड़ने वाले सत्तर सुपर कंप्यूटरों का एक समूह बनाने के लिए भारत सरकार द्वारा प्रस्तावित योजना है। भारत सरकार नें वर्ष 2015 में 7 वर्ष की अवधि के लिए 4500 करोड़ रुपये के कुल परिव्यय के साथ एनएसएम को स्वीकृति प्रदान की थी|  भारत में स्वदेशी रूप से सुपर कंप्यूटरों की क्षमता डिजाइन, निर्माण करके अकादमिक, शोधकर्ताओं, एमएसएमई और स्टार्टअप की बढ़ती कम्प्यूटेशनल मांगों को पूरा करने के लिए देश को सुपरकंप्यूटिंग बुनियादी ढांचा प्रदान करने के लिए मिशन की स्थापना की गई थी। वर्तमान में दुनिया के सुपर कंप्यूटरों की शीर्ष 500 सूची में भारत के 4 सुपर कंप्यूटर शामिल हैं। राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) क्या है ? भारत सरकार द्वारा एनएसएम (NSM) को स्थापित करनें के उद्देश्य के बारें में आपको यहाँ जानकारी प्रदान की जा रही है|

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राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के बारें में जानकारी (National Supercomputing Mission Information)

सुपरकंप्यूटिंग कई क्षेत्रों में अपने अपार योगदान के कारण सुपर कंप्यूटर ने दुनिया भर में प्रमुखता हासिल की है। सुपर कंप्यूटर का उपयोग करके, डेटा और सूचना के कई सेट को ऐसे समाधान तैयार करने के लिए संसाधित किया जा सकता है, जो जीवन बदल सकते हैं। सुपरकंप्यूटिंग के लिए भारत की खोज 1980 के दशक की शुरुआत में मौसम की भविष्यवाणी में आवेदन के लिए शुरू हुई थी। प्रारंभ में भारत, अमेरिका में निर्मित सुपर कंप्यूटरों पर निर्भर था और इसे उच्च लागत पर खरीदा लेकिन अपग्रेड के समय कई चुनौतियों का सामना करना पड़ा। समर्पित कंप्यूटर वैज्ञानिकों के एक समूह नें कई शोध और उन्नयन के बाद भारत के सबसे तेज सुपर कंप्यूटर परम का जन्म हुआ। भारत ने परम की शुरुआत के साथ विश्व बाजार में अपनी पहचान बनाई।

भारत को मौसम की भविष्यवाणी जैसी जटिल समस्याओं को हल करने के लिए अपने डिजिटल बुनियादी ढांचे को और बढ़ाने की आवश्यकता है, क्योंकि 2021-22 तक भारत के सकल मूल्य वर्धित (GVA) में कृषि का हिस्सा 19% है और लगभग 70% आबादी खेती पर निर्भर करती है। सुपरकंप्यूटर की वर्तमान क्षमता मॉडल जलवायु उतार-चढ़ाव तक सीमित है। इसलिए भारत को एक सक्षम उच्च प्रदर्शन कंप्यूटर प्रणाली की आवश्यकता है, जो वैश्विक प्रणालियों की तरह मौसम की सटीक भविष्यवाणी कर सके।

दुनिया के शीर्ष 500 सुपर कंप्यूटरों को ध्यान में रखते हुए चीन के पास शीर्ष 500 सूची -173 में सबसे अधिक सुपर कंप्यूटर हैं| इसके बाद यूएस-149 और जापान-32 हैं। भारत में अब तक सूची में केवल 3 सुपर कंप्यूटर हैं और इसमें परम सिद्धि एआई, प्रत्युष और मिहिर शामिल हैं, जिनमें परम सिद्धि शीर्ष 100 की सूची में शामिल हैं।

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राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन क्या है (What is National Supercomputing Mission-NSM)

भारत ने अपनी परम श्रृंखला के साथ कम लागत पर सुपर कंप्यूटर बनाने में अपनी प्रतिभा का प्रदर्शन किया है। अपनी क्षमता को और बढ़ाने और आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए भारत सरकार द्वारा वर्ष 2015 में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) लॉन्च किया। एनएसएम के तहत 70 से अधिक हाई परफॉरमेंस कंप्यूटिंग के साथ सुपर कंप्यूटिंग ग्रिड का उपयोग करके देश में अनुसंधान एवं विकास संस्थानों और शैक्षणिक संस्थानों को जोड़ने की योजना थी।

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7 वर्षों की अवधि में इस मिशन की अनुमानित लागत रु. 4,500 करोड़ (US$ 593 मिलियन) रुपये खर्च किये गये । विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (DST) और इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी विभाग (DEITY) संयुक्त रूप से इस मिशन का मार्गदर्शन करते हैं। सेंटर फॉर डेवलपमेंट ऑफ एडवांस्ड कंप्यूटिंग (C-dac) को इस मिशन के तहत निर्मित कंप्यूटरों के समग्र डिजाइन, विकास, डिप्लॉयमेंट और कमीशनिंग का कार्य सौंपा गया है।

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राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन का उद्देश्य (National Supercomputing Mission Objective)

NCM को वर्ष 2015 में इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय (Ministry of Electronics and Information Technology) विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के संयुक्त नेतृत्व में 4500 करोड़ की परियोजना में लॉन्च किया गया था। मिशन का मुख्य उद्देश्य देश के लिए एक शक्तिशाली क्षमता बनाना और अनुसंधान को बढ़ाने के लिए शक्तिशाली कम्प्यूटेशनल सुविधाएं प्रदान करना है।

उन्नत कंप्यूटिंग के विकास केंद्र (C-DAC) और भारतीय विज्ञान संस्थान (IISC) को 2022 में समाप्त होने वाले 7 साल के मिशन का नेतृत्व करने के लिए संपन्न किया गया था। एक राष्ट्रीय ज्ञान नेटवर्क (NKN), एक ग्रिड, इस सुविधा का उपयोग करने वाले 1 हजार से अधिक शोधकर्ताओं के साथ 75 अनुसंधान संस्थानों को कवर करने वाले 70 सुपर कंप्यूटरों को जोड़ेगा।

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राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के चरण (National Supercomputing Mission Phases)

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन की योजना तीन चरणों में बनाई गई थी, जो इस प्रकार है-

चरण 1- भारत में 30% मूल्य वर्धन (Value Addition) के साथ 6 सुपर कंप्यूटर स्थापित करने की योजना थी। इस चरण पर फोकस देश के अन्दर सिस्टम घटकों के संयोजन के लिए एक पारिस्थितिकी तंत्र बनाना था। सुपर कंप्यूटर IIT-BHU (वाराणसी), भारतीय विज्ञान शिक्षा और अनुसंधान संस्थान पुणे, IIT-खड़गपुर और जवाहरलाल नेहरू उन्नत वैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र, बेंगलुरु में स्थापित किए गए थे।

चरण 2- दूसरा चरण जो अप्रैल 2021 में शुरू हुआ था, जिसका उद्देश्य देश में स्वदेशी सॉफ्टवेयर स्टैक के साथ सुपर कंप्यूटर का निर्माण करना था।

फेज 3- देश में डिजाइन और मैन्युफैक्चरिंग पर फोकस है। एनएसएम का तीसरा चरण 2021 में शुरू किया गया और उम्मीद है कि कंप्यूटिंग गति 45 पीएफ तक ले जाएगी। योजना के अनुसार राष्ट्रीय सुविधा में 3 पीएफ के साथ तीन सिस्टम और 20 पीएफ के साथ एक सिस्टम स्थापित किया जाएगा।

सभी तीन चरणों के माध्यम से मिशन से भारत में लगभग 75 संस्थानों और राष्ट्रीय ज्ञान नेटवर्क (NKN) के माध्यम से काम कर रहे 1000 से अधिक सक्रिय शोधकर्ताओं और शिक्षाविदों को उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग (HCP) सुविधाओं तक पहुंच प्रदान करने की संभावना व्यक्त की जा रही है।

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राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के लाभ और अनुप्रयोग (NSM Benefits and Applications)

भारत वर्तमान में आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (AI), बिग डेटा एनालिटिक्स, स्मार्ट इंफ्रास्ट्रक्चर, जलवायु परिवर्तन आदि जैसे क्षेत्रों में सुपर कंप्यूटर का उपयोग करके मूल्यवर्धन पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। सुपर कंप्यूटर अर्थव्यवस्था को बड़ी संख्या में लाभ प्रदान करता है। मुख्य रूप से लाभ लागत बचत है क्योंकि भारत में सुपर कंप्यूटर बनाने से लागत बचाने में मदद मिलती है। इसके अलावा मौसम की भविष्यवाणी और विनिर्माण में उपयोग जैसे क्षेत्रों में इसके आवेदन के माध्यम से उत्पादकता में काफी हद तक सुधार होता है। एनएसएम योजना के तहत निर्मित सुपर कंप्यूटरों का उपयोग बड़े पैमाने पर निम्नलिखित अनुप्रयोगों में किया जाता है-

• जीनोमिक्स (Genomics) और ड्रग डिस्कवरी (Drug Discovery) के लिए राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन प्लेटफॉर्म।
• शहरी मॉडलिंग (Urban Modeling) – शहरी पर्यावरण मुद्दों (मौसम विज्ञान, जल विज्ञान, वायु गुणवत्ता) को संबोधित करने के लिए विज्ञान आधारित निर्णय समर्थन ढांचा।
• भारत के नदी घाटियों के लिए बाढ़ से पहले चेतावनी और भविष्यवाणी प्रणाली।
• आयल और गैस अन्वेषण में सहायता के लिए भूकंपीय इमेजिंग के लिए एचपीसी सॉफ्टवेयर।
• एमपीपीएलबी: टेलीकॉम नेटवर्क ऑप्टिमाइजेशन।

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National Supercomputer Mission Recent Events

अब तक चरण 1 और चरण 2 के अंतर्गत 22 पेटाफ्लॉप्स (PF) की कंप्यूटर पॉवर के साथ कुल 15 सिस्टम आईआईटी, सी-डैक, एनआईटी, जेएनसीएएसआर और आईआईएसईआर में बनाए गए हैं। हाल ही में NSM नें 7 मार्च 2022 को IIT रुड़की में एक सुपर कंप्यूटर “परम गंगा” तैनात किया है| जिसमें चरण 2 के अलावा 1.66 पेटाफ्लॉप की सुपरकंप्यूटिंग क्षमता है। इस प्रणाली को बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले घटकों का बड़ा हिस्सा भारत में निर्मित और असेंबल किया जाता है।

परम सिद्धि-एआई 5.26 पीएफ की क्षमता के साथ एनएसएम के तहत निर्मित भारत में सबसे तेज सुपर कंप्यूटर है और इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय के अनुसार, परम सिद्धि-एआई एआई पावरहाउस बनने की देश की योजना में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।

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NSM द्वारा भारत में शुरू किए गए सुपर कंप्यूटर (Supercomputers launched in India by NSM)

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भारत ने प्रौद्योगिकी परिदृश्य में अपनी पहचान बनाई है और पहले सुपर कंप्यूटर की शुरुआत के बाद से एक लंबा सफर तय किया है। आगे की प्रगति पर कब्जा करने और चीन और अमेरिका जैसे प्रमुख वैश्विक देशों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए पूंजी के साथ-साथ प्रतिभाओं में निवेश की आवश्यकता होती है। वर्तमान में सर्वर बोर्ड, इंटरकनेक्ट और स्टोरेज जैसे भागों को घरेलू रूप से डिजाइन और विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया जा रहा  है। भारत अपने पूरी तरह से स्वदेशी सुपर कंप्यूटर के निर्माण की दिशा में आगे बढ़ रहा है और इसकी वर्तमान गति को देखते हुए भविष्य में इसे हासिल करने में सक्षम हो सकता है।

• TF=Teraflops- प्रति सेकंड एक मिलियन मिलियन (10^12) फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशंस के बराबर कंप्यूटर की गति की एक इकाई।
• पीएफ = पेटाफ्लॉप्स- एक यूनिट जो कई कंप्यूटर की प्रोसेसिंग स्पीड को एक हजार मिलियन मिलियन (10 ^ 15) फ्लोटिंग-पॉइंट ऑपरेशंस प्रति सेकेंड के बराबर मापने के लिए प्रयोग की जाती है।
• 1 आईएनआर =0.013188 यूएसडी

एनएसएम से सम्बंधित अक्सर पूछे जानें वाले प्रश्न

1. सुपर कंप्यूटर परम गंगा के बारे में कुछ प्रमुख विवरण क्या हैं?

• परम गंगा को एनएसएम के निर्माण दृष्टिकोण के चरण 2 के तहत सी-डैक द्वारा डिजाइन और कमीशन किया गया है।
• यह Intel Xeon Cascade लेक प्रोसेसर और NVIDIA Tesla V100 के विषम और हाइब्रिड कॉन्फ़िगरेशन पर आधारित है।
• 1.67 (सीपीयू+जीपीयू+एचएम) पीएफएलओपीएस प्रदर्शन की कुल पीक कंप्यूटिंग क्षमता के साथ 312 (सीपीयू+जीपीयू+एचएम) नोड हैं।
• क्लस्टर में मेलानॉक्स (HDR) Infini Band इंटरकनेक्ट नेटवर्क से जुड़े कंप्यूट नोड्स होते हैं।
• सिस्टम Luster समानांतर फ़ाइल सिस्टम का उपयोग करता है और ऑपरेटिंग सिस्टम CentOS 7.x है।

2. भारत ने सुपर कंप्यूटर बनाने के अपने प्रयास कब शुरू किए ?

• भारत का सुपरकंप्यूटर प्रोग्राम 1980 के दशक के अंत में शुरू किया गया था, जब संयुक्त राज्य अमेरिका ने प्रौद्योगिकी प्रतिबंधों के कारण क्रे सुपरकंप्यूटर का निर्यात बंद कर दिया था।
• इसके परिणामस्वरूप भारत ने 1988 में C-DAC की स्थापना की, जिसने 1991 में PARAM 800 के प्रोटोटाइप का अनावरण किया, जिसे 5 Gflops पर बेंचमार्क किया गया। यह सुपर कंप्यूटर उस समय दुनिया का दूसरा सबसे तेज गति वाला सुपर कंप्यूटर था।
• जनवरी 2018 तक, प्रत्यूष और मिहिर भारत में पेटा फ्लॉप की अधिकतम गति के साथ सबसे तेज सुपर कंप्यूटर हैं।

3. भारत के पहले सुपर कंप्यूटर का नाम क्या है ?

भारत का पहला सुपर कंप्यूटर PARAM 8000 था। PARAM का मतलब पैरेलल मशीन है। इसे सेंटर फॉर एडवांस्ड कंप्यूटिंग अर्थात सी-डैक द्वारा वर्ष 1991 में 1 गीगाफ्लॉप की गति के साथ विकसित किया गया था।

4. भारत का सबसे फ़ास्ट सुपर कंप्यूटर कौन सा है?

वर्तमान में प्रत्युष और मिहिर भारत के सबसे तेज सुपर कंप्यूटर हैं। ये 6.8 पेटाफ्लॉप की संयुक्त गति के साथ 2 उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग इकाइयां (HCP) हैं। प्रत्युष भारतीय उष्णकटिबंधीय मौसम विज्ञान संस्थान (IITM), पुणे में स्थापित है। मिहिर को नेशनल सेंटर फॉर मीडियम-रेंज वेदर फोरकास्ट (NCMWF), नोएडा में स्थापित किया गया है।

5. एनएसएम को लागू करने के लिए नोडल एजेंसियां ​​कौन सी हैं ?

भारत सरकार के विभाग और अनुसंधान संस्थान कार्यान्वयन का हिस्सा हैं।

• विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग (भारत सरकार)
• इलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी विभाग (DEITY)
• एडवांस्ड कंप्यूटिंग के विकास के लिए केंद्र (C-DAC)
• भारतीय विज्ञान संस्थान (IISC)

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