भारत की सुपरकंप्यूटिंग यात्रा स्वदेशी प्रणालियों के विकास से लेकर वैज्ञानिक अनुसंधान, राष्ट्रीय अनुप्रयोगों और उन्नत प्रौद्योगिकी विकास का समर्थन करने वाले व्यापक उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग पारिस्थितिकी तंत्र के निर्माण तक विकसित हुई है।
इस प्रयास के केंद्र में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (एनएसएम) है, जिसका उद्देश्य हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर, अनुप्रयोगों और कुशल मानव संसाधन में स्वदेशी क्षमताओं को मजबूत करते हुए उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग तक पहुंच का विस्तार करना है।
इस मिशन के तहत देश भर के शैक्षणिक और अनुसंधान संस्थानों में 123 पेटाफ्लॉप्स (पीएफ) से अधिक की कुल कंप्यूटिंग क्षमता वाले 50 सुपरकंप्यूटर स्थापित करने की योजना है। सितंबर 2026 तक, 68 पेटाफ्लॉप्स (पीएफ) की संयुक्त क्षमता वाले 40 सुपरकंप्यूटर स्थापित किए जा चुके थे। इनमें से 13 उच्च श्रेणी के सिस्टम थे जिनकी क्षमता 1 पेटाफ्लॉप्स (पीएफ) से अधिक थी, जबकि 12 मध्यम श्रेणी के सिस्टम थे जिनकी क्षमता 500 टेराफ्लॉप्स (टीएफ) और 1 पेटाफ्लॉप्स (पीएफ) के बीच थी। अन्य 15 सिस्टमों की क्षमता 500 टेराफ्लॉप्स (टीएफ) से कम थी।
PARAM 8000 से PARAM Rudra तक
भारत की स्वदेशी सुपरकंप्यूटिंग यात्रा की शुरुआत सी-डीएसी द्वारा विकसित और 1991 में अनावरण किए गए पैराम 8000 से हुई। एक गीगाफ्लॉप की गति के साथ, इस प्रणाली ने स्वदेशी सुपरकंप्यूटिंग में भारत के प्रवेश को चिह्नित किया।
बाद में PARAM श्रृंखला अधिक शक्तिशाली प्रणालियों में विकसित हुई, जिनमें PARAM Yuva भी शामिल है, जिसकी क्षमता 54 टेराफ्लॉप्स तक पहुंच गई। इन प्रणालियों ने मौसम पूर्वानुमान और कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनामिक्स जैसे गहन गणना वाले अनुप्रयोगों को समर्थन दिया, साथ ही उन्नत वैज्ञानिक कंप्यूटिंग में भारत की क्षमताओं का विस्तार किया।
राष्ट्रीय मानक प्रबंधन (एनएसएम) के अंतर्गत एक महत्वपूर्ण विकास PARAM Rudra श्रृंखला है। इन प्रणालियों में स्वदेशी रूप से डिजाइन और निर्मित Rudra सर्वर के साथ-साथ स्वदेशी सिस्टम सॉफ्टवेयर स्टैक का उपयोग किया जाता है।
सितंबर 2026 तक, PARAM Rudra सुपरकंप्यूटरों में लगभग 6,000 Rudra सर्वर तैनात किए जा चुके थे, जबकि 1,500 अन्य सर्वरों का निर्माण कार्य चल रहा था। ये सिस्टम खगोल विज्ञान, पदार्थ विज्ञान, परमाणु भौतिकी और पृथ्वी विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रों में अनुसंधान में सहयोग प्रदान करते हैं।
एक स्वदेशी पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण
राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन का उद्देश्य केवल सुपरकंप्यूटर स्थापित करना ही नहीं है। इसमें उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण घटकों का विकास और निर्माण भी शामिल है।
सी-डीएसी द्वारा डिजाइन और विकसित रुद्र श्रृंखला के सर्वर जटिल गणनाओं, सिमुलेशन और कृत्रिम बुद्धिमत्ता से संबंधित कार्यों के लिए आवश्यक प्रसंस्करण क्षमता प्रदान करते हैं। इस तकनीक को उत्पादन के लिए भारतीय इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण सेवा भागीदारों को भी हस्तांतरित कर दिया गया है।
भारत ने 100 Gbps और 200 Gbps की गति वाली हाई-स्पीड इंटरकनेक्ट तकनीक भी विकसित की है, जिससे कंप्यूटिंग नोड्स के बीच तेज़ संचार संभव हो पाता है। स्वदेशी शीतलन तकनीक विकसित और प्रदर्शित की जा चुकी है और अब इसे लागू करने की दिशा में आगे बढ़ा जा रहा है।
एक स्वदेशी एचपीसी सिस्टम सॉफ्टवेयर स्टैक भी विकसित किया गया है, जबकि इंजीनियरिंग कॉलेजों और विश्वविद्यालयों में छात्रों और शोधकर्ताओं की एचपीसी और एआई आवश्यकताओं के लिए भारत में ही PARAM Shavak नामक एक सुपरकंप्यूटिंग-इन-ए-बॉक्स सिस्टम को डिजाइन और निर्मित किया गया है।
राष्ट्रीय अनुप्रयोगों के लिए सुपरकंप्यूटिंग
बढ़ती हुई कंप्यूटिंग अवसंरचना का उपयोग स्वास्थ्य सेवा, पर्यावरण, ऊर्जा और वैज्ञानिक अनुसंधान जैसे क्षेत्रों में चुनौतियों का समाधान करने वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जा रहा है।
एक जीनोमिक्स और ड्रग डिस्कवरी प्लेटफॉर्म दवा की खोज में सहायता के लिए बड़े पैमाने पर आणविक डेटा का उपयोग करता है और इसका उपयोग कोविड-19 महामारी के दौरान मौजूदा दवाओं की जांच करने और संभावित दुष्प्रभावों की भविष्यवाणी करने के लिए किया गया था।
सुपरकंप्यूटिंग का उपयोग शहरी मौसम और वायु प्रदूषण मॉडलिंग, तेल और गैस अन्वेषण के लिए भूकंपीय इमेजिंग, बाढ़ पूर्वानुमान, वन-अग्नि प्रसार मॉडलिंग, सामग्री विज्ञान और कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान के लिए भी किया जा रहा है।
उदाहरण के लिए, बाढ़ की पूर्व चेतावनी प्रणाली, पूर्वानुमान मॉडल का उपयोग करके दो दिन पहले तक बाढ़ की भविष्यवाणी करती है और इसका उपयोग महानदी नदी बेसिन के लिए किया जा रहा है। वन-अग्नि मॉडलिंग में आग के संभावित प्रसार का आकलन करने के लिए उपग्रह रिमोट सेंसिंग को कम्प्यूटेशनल मॉडल के साथ जोड़ा जाता है।
ये अनुप्रयोग एचपीसी की भूमिका को प्रदर्शित करते हैं, जो बड़ी मात्रा में डेटा और जटिल सिमुलेशन को ऐसे उपकरणों में परिवर्तित करता है जो निर्णय लेने और अनुसंधान में सहायता कर सकते हैं।
अनुसंधान संस्थानों को जोड़ना
नेशनल नॉलेज नेटवर्क (एनकेएन) एक उच्च गति वाले राष्ट्रीय नेटवर्क के माध्यम से शैक्षणिक और अनुसंधान संस्थानों में सुपरकंप्यूटिंग सुविधाओं को जोड़कर सुपरकंप्यूटिंग पारिस्थितिकी तंत्र के एक महत्वपूर्ण हिस्से के रूप में कार्य करता है।
यह कनेक्टिविटी शोधकर्ताओं को कम्प्यूटेशनल संसाधनों तक पहुंचने, भौगोलिक सीमाओं के पार सहयोग करने और अनुसंधान क्षमताओं और वैज्ञानिक ज्ञान को साझा करने में सक्षम बनाती है।
कुशल कार्यबल का निर्माण
कंप्यूटिंग अवसंरचना के विस्तार के लिए प्रशिक्षित उपयोगकर्ताओं की भी आवश्यकता होती है जो एचपीसी संसाधनों को प्रभावी ढंग से तैनात करने में सक्षम हों।
सितंबर 2026 तक, एनएसएम इंफ्रास्ट्रक्चर ने 400 से अधिक संस्थानों में 2,900 से अधिक पीएचडी शोधार्थियों सहित 16,000 से अधिक शोधकर्ताओं को सहायता प्रदान की थी। सिस्टम ने 1.5 करोड़ से अधिक कंप्यूटिंग कार्य निष्पादित किए थे और 1,990 से अधिक शोध प्रकाशनों में योगदान दिया था।
एचपीसी उपयोगकर्ता आधार का विस्तार करने के लिए मिशन ने जागरूकता कार्यक्रम, हैकथॉन, बूटकैंप, संकाय विकास कार्यक्रम और विशेष प्रशिक्षण पहल शुरू की हैं।
एडुएचपीसी कार्यशाला, स्वयम प्लेटफॉर्म पर एक उच्च-प्रदर्शन वैज्ञानिक कंप्यूटिंग पाठ्यक्रम और एचपीसी शिक्षा पोर्टल उन पहलों में से हैं जिनका उद्देश्य छात्रों, संकाय और शोधकर्ताओं को प्रशिक्षण और सीखने के संसाधनों तक पहुंच प्रदान करना है।
सुपरकंप्यूटिंग और सतत विकास
राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन जलवायु मॉडलिंग, बाढ़ पूर्वानुमान और वन-अग्नि प्रबंधन जैसे क्षेत्रों में अनुप्रयोगों के माध्यम से विकास लक्ष्यों में भी योगदान देता है।
इसके अनुप्रयोग जलवायु परिवर्तन से निपटने में सहायक हैं, जबकि एचपीसी प्रशिक्षण और कौशल विकास पहल शिक्षा और क्षमता निर्माण में योगदान देती हैं। मिशन का उद्देश्य शिक्षा जगत, उद्योग और अनुसंधान संस्थानों के बीच नवाचार और सहयोग को बढ़ावा देना भी है।
आगे का रास्ता
भारत के सुपरकंप्यूटिंग के अगले चरण में कंप्यूटिंग क्षमता बढ़ाने के साथ-साथ सिस्टम को तेज, अधिक ऊर्जा-कुशल और विश्वसनीय बनाने पर ध्यान केंद्रित किए जाने की उम्मीद है।
इसका मुख्य उद्देश्य स्वदेशी हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर क्षमताओं को मजबूत करना और शोधकर्ताओं, शिक्षाविदों और उद्योग जगत के बीच एचपीसी तक पहुंच का विस्तार करना भी है।
कृत्रिम बुद्धिमत्ता और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग के अधिक एकीकरण से मौसम और जलवायु, स्वास्थ्य सेवा, कृषि, ऊर्जा, दवा खोज, इंजीनियरिंग और वैज्ञानिक अनुसंधान सहित क्षेत्रों में कार्यों को समर्थन मिलने की उम्मीद है।
इसका व्यापक उद्देश्य सरकार, शिक्षा जगत, उद्योग, स्टार्टअप और अनुसंधान संस्थानों को एक साथ लाना है ताकि उन्नत कंप्यूटिंग क्षमताओं को व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बदला जा सके और साथ ही एक सुरक्षित, टिकाऊ और आत्मनिर्भर सुपरकंप्यूटिंग पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण किया जा सके।
