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“भारत का मंत्र है अनुसंधान के माध्यम से आत्मनिर्भरता, आत्मनिर्भरता के लिए विज्ञान।” - प्रधानमंत्री नरेंद्र मोदी

 

 

परिचय

नेशनल सुपरकंप्यूटिंग मिशन (एनएसएम) भारत सरकार द्वारा देश को हाई परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग (एचपीसी) क्षमताओं से सशक्त बनाने के लिए एक प्रमुख पहल है। 2015 में शुरू किए गए इस मिशन का उद्देश्य सुपरकंप्यूटिंग में भारत की तकनीकी प्रगति को बढ़ाना, अनुसंधान और विकास (R&D) को बढ़ावा देना और शिक्षा, उद्योग और सरकारी क्षेत्रों में वैज्ञानिक प्रगति का समर्थन करना है।

इस मिशन का उद्देश्य देश भर में फैले हमारे राष्ट्रीय शैक्षणिक और अनुसंधान एवं विकास संस्थानों को विभिन्न क्षमताओं के सुपर कंप्यूटर स्थापित करके सशक्त बनाना है। इन सुपर कंप्यूटरों तक पहुंच राष्ट्रीय ज्ञान नेटवर्क (एनकेएन) के माध्यम से प्रदान की जाती है। नकेएन सरकार का एक और कार्यक्रम है जो शैक्षणिक संस्थानों और अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं को हाई-स्पीड नेटवर्क से जोड़ता है।

शैक्षणिक और अनुसंधान एवं विकास संस्थान तथा प्रमुख उपयोगकर्ता विभाग/मंत्रालय इन सुविधाओं का उपयोग करके भाग लेंगे तथा राष्ट्रीय जरूरत के हिसाब से एप्लिकेशन्स विकसित करेंगे। मिशन में इन एप्लिकेशन्स के विकास की चुनौतियों का सामना करने के लिए अत्यधिक पेशेवर हाई परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग (एचपीसी) जागरूक मानव संसाधन का विकास भी शामिल है। इस क्षेत्र में मानव संसाधन विकास गतिविधियों को पुणे, खड़गपुर, चेन्नई, पलक्कड़ और गोवा में पांच प्रशिक्षण केंद्रों के माध्यम से संचालित किया जाता है, ताकि कॉलेज के छात्रों और शोधकर्ताओं के बीच सुपरकंप्यूटिंग के बारे में जागरूकता और परिचय बढ़ाया जा सके।

वर्तमान स्थिति और उपलब्धियां

एनएसएम के तहत, मार्च 2025 तक, 35 पेटाफ्लॉप की संयुक्त कम्प्यूट क्षमता वाले कुल 34 सुपरकंप्यूटर, विभिन्न शैक्षणिक संस्थानों, शोध संगठनों और अनुसंधान एवं विकास प्रयोगशालाओं में तैनात किए गए हैं, जिनमें आईआईएससी, आईआईटी, सी-डैक जैसे प्रमुख संस्थान और देश के टियर-2 और टियर-3 शहरों के अन्य संस्थान शामिल हैं। एनएसएम के तहत कमीशन किए गए सुपरकंप्यूटिंग सिस्टम ने 85% से अधिक की समग्र उपयोग दर हासिल की है, जिसमें कई सिस्टम 95% से अधिक हैं, जो उनकी कम्प्यूटेशनल क्षमता में उपयोग और दक्षता के उच्च स्तर को प्रदर्शित करता है।

अनुसंधान और विकास (आर एंड डी) के क्षेत्र में इन सुपरकंप्यूटिंग सिस्टम्स का योगदान अत्यधिक प्रभावशाली रहा है, जिससे देश भर के 200 से अधिक शैक्षणिक संस्थानों और आर एंड डी प्रयोगशालाओं के 1,700 से अधिक पीएचडी स्कॉलर्स सहित 10,000 से अधिक शोधकर्ताओं को सुविधा हुई है। इन सुपरकंप्यूटिंग सिस्टम्स ने ड्रग डिस्कवरी, आपदा प्रबंधन, ऊर्जा सुरक्षा, जलवायु मॉडलिंग, खगोलीय अनुसंधान, कम्प्यूटेशनल रसायन विज्ञान, द्रव गतिशीलता और सामग्री अनुसंधान जैसे महत्वपूर्ण डोमेन में अनुसंधान का समर्थन किया है। एनएसएम ने अत्याधुनिक सुपरकंप्यूटिंग सुविधाओं तक पहुंच प्रदान करके टियर II और टियर III शहरों के शोधकर्ताओं के लिए अनुसंधान करने के अवसर पैदा किए हैं। इन शोधकर्ताओं ने 1 करोड़ से अधिक कंप्यूट जॉब पूरे किए हैं और प्रमुख राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय पत्रिकाओं में 1,500 से अधिक पेपर प्रकाशित किए हैं। इसके अतिरिक्त, 22,000 से अधिक व्यक्तियों को एच.पी.सी. और ए.आई. कौशल में प्रशिक्षित किया गया है। स्टार्ट-अप और एम.एस.एम.ई. अपने एच.पी.सी.-संचालित प्रोजेक्ट को आगे बढ़ाने के लिए इन सुपरकंप्यूटिंग संसाधनों का लाभ उठा रहे हैं।

 

 

इसके समानांतर एनएसएम के अंतर्गत, सीडैक  ने कंप्यूटिंग नोड्स के बीच डेटा ट्रांसफर और संचार को बढ़ाने के लिए स्वदेशी हाई-स्पीड संचार नेटवर्क, "त्रिनेत्र" विकसित किया है, जिससे भारत की सुपरकंप्यूटिंग क्षमताएं मजबूत हुई हैं। त्रिनेत्र को तीन चरणों में लागू किया जा रहा है: त्रिनेत्र-POC, मुख्य अवधारणाओं को मान्य करने के लिए एक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट सिस्टम; त्रिनेत्र-A (100 गीगाबिट प्रति सेकंड), उन्नत कनेक्शन वाला एक नेटवर्क, जिसे C-DAC पुणे में 1PF PARAM रुद्र में सफलतापूर्वक तैनात और परीक्षण किया गया है; और त्रिनेत्र-B (200 गीगाबिट प्रति सेकंड), बेहतर क्षमताओं वाला एक उन्नत संस्करण, जिसे C-DAC बेंगलुरु में आगामी 20PF PARAM रुद्र सुपरकंप्यूटर में तैनात किया जाना है।

2024 में, प्रधानमंत्री ने भौतिकी, पृथ्वी विज्ञान और ब्रह्मांड विज्ञान में उन्नत अध्ययन की सुविधा प्रदान करने वाले देश के युवा शोधकर्ताओं, वैज्ञानिकों और इंजीनियरों को तीन परम रुद्र सुपरकंप्यूटर समर्पित किए। इन सुपरकंप्यूटरों को अग्रणी वैज्ञानिक अनुसंधान की सुविधा के लिए पुणे, दिल्ली और कोलकाता में तैनात किया गया है। परम रुद्र सुपरकंप्यूटर स्वदेशी रूप से डिजाइन और निर्मित एचपीसी सर्वर, जिसे "रुद्र" के रूप में जाना जाता है, के साथ-साथ स्वदेशी रूप से विकसित सिस्टम सॉफ्टवेयर स्टैक का उपयोग करके बनाया गया है। "रुद्र" सर्वर भारत में अपनी तरह का पहला सर्वर है जो वैश्विक रूप से उपलब्ध अन्य एचपीसी श्रेणी के सर्वरों के बराबर है।

 

सरकार ने AI अनुसंधान और ज्ञान आत्मसात के लिए एक सामान्य कंप्यूट प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करने के लिए AIRAWAT नामक परियोजना शुरू की है। इस AI कंप्यूटिंग अवसंरचना का उपयोग सभी प्रौद्योगिकी नवाचार केंद्रों, अनुसंधान प्रयोगशालाओं, वैज्ञानिक समुदाय, उद्योग, स्टार्ट-अप और एनकेएन के तहत संस्थानों द्वारा किया जाएगा। AIRAWAT के लिए अवधारणा का प्रमाण (PoC) 200 पेटाफ्लॉप्स मिश्रित परिशुद्धता AI मशीन के साथ विकसित किया जाएगा जो 790 AI पेटाफ्लॉप्स की अधिकतम गणना के लिए स्केलेबल होगा। AIRAWAT ने अंतर्राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग सम्मेलन (ISC 2023), जर्मनी में घोषित शीर्ष 500 वैश्विक सुपरकंप्यूटिंग सूची में 75वां स्थान हासिल किया है, जिसने भारत को दुनिया भर में AI सुपरकंप्यूटिंग देशों में शीर्ष पर पहुंचा दिया है।

2022 में, भारतीय विज्ञान संस्थान (IISc), बेंगलुरु ने सबसे शक्तिशाली भारतीय सुपर कंप्यूटरों में से एक, परम प्रवेग को स्थापित किया है। 3.3 पेटाफ्लॉप की सुपरकंप्यूटिंग शक्ति वाला परम प्रवेग, किसी भारतीय शैक्षणिक संस्थान में स्थापित किया गया सबसे बड़ा सुपर कंप्यूटर है।

2019 में, प्रधानमंत्री ने भारतीय प्रौद्योगिकी संस्थान, बीएचयू, वाराणसी में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन के पहले स्वदेशी रूप से निर्मित सुपरकंप्यूटर 'परम शिवाय' का उद्घाटन किया।

2024-25 में, स्वदेशी रूप से विकसित सर्वर और प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके अतिरिक्त ~45 पीएफ कंप्यूटिंग बुनियादी ढांचे के निर्माण की परिकल्पना की गई है।

एनएसएम ढांचा

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन का उद्देश्य सुपरकंप्यूटिंग में आत्मनिर्भरता प्राप्त करना, वैज्ञानिक और तकनीकी प्रयासों के विभिन्न क्षेत्रों में अनुसंधान और विकास तथा समस्या समाधान के लिए सुपरकंप्यूटिंग का उपयोग करने की संस्कृति का निर्माण करना, विभिन्न सामाजिक अनुप्रयोगों के लिए समाधान तैयार करना और देश में सुपरकंप्यूटिंग पारिस्थितिकी तंत्र को वैश्विक स्तर पर प्रतिस्पर्धी स्तर पर स्थापित करना है। इस मिशन के तहत बुनियादी ढांचे के हिस्से के रूप में बनाई गई प्रणालियों और सुविधाओं को तीन चरणों में विभाजित किया गया है: चरण I, चरण II और चरण III।

चरण 1: इस चरण में विभिन्न संस्थानों में छह सुपरकंप्यूटर स्थापित करके एक बुनियादी सुपरकंप्यूटिंग बुनियादी ढांचे का निर्माण करने पर ध्यान केंद्रित किया गया, जिसमें से अधिकांश घटकों को घरेलू स्तर पर इकट्ठा किया गया। इसका उद्देश्य देश के भीतर सिस्टम घटकों की असेंबली के लिए एक पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण करना था।

चरण 2: चरण 1 पर आधारित इस चरण का उद्देश्य स्थानीय सॉफ्टवेयर स्टैक विकसित करने सहित सुपरकंप्यूटर के स्वदेशी निर्माण की ओर बढ़ना था। इस चरण में भारत से मूल्य संवर्धन में भी 40% की वृद्धि देखी गई।

चरण 3: यह चरण सुपरकंप्यूटिंग के पूर्ण स्वदेशीकरण पर केंद्रित है, जिसमें भारत के भीतर प्रमुख घटकों का डिजाइन, विकास और विनिर्माण शामिल है। इस योजना में विभिन्न शैक्षणिक और शोध संस्थानों में सुपरकंप्यूटर स्थापित करना, साथ ही हाई परफॉर्मेंस  कंप्यूटिंग क्षमता वाली राष्ट्रीय सुविधा स्थापित करना शामिल है।

इस मिशन को विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग (डीएसटी) तथा इलेक्ट्रॉनिक्स एवं सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय (एमईआईटीवाई) द्वारा संयुक्त रूप से संचालित किया जा रहा है तथा इसका क्रियान्वयन सेंटर फॉर डेवलपमेंट ऑफ एडवांस्ड कंप्यूटिंग (सी-डैक), पुणे तथा भारतीय विज्ञान संस्थान (आईआईएससी), बेंगलुरु द्वारा किया जा रहा है। इस मिशन के क्रियान्वयन से सुपरकंप्यूटिंग देश के बड़े वैज्ञानिक एवं प्रौद्योगिकी समुदाय की पहुंच में आ जाएगी तथा देश को बहु-विषयक बड़ी चुनौतीपूर्ण समस्याओं को सुलझाने की क्षमता प्राप्त होगी।

एनएसएम ने 20 पेटा फ्लॉप सिस्टम सहित अधिक कंप्यूटिंग शक्ति वाले आईआईटी सहित चुनिंदा संस्थानों में सुपर कंप्यूटरों की संख्या बढ़ाने की योजना बनाई है। अनुसंधान और अन्य संबद्ध क्षेत्रों के लिए सुपर-कंप्यूटिंग सुविधा विकसित करने और प्रदान करने के लिए 1874 करोड़ रुपये की राशि आवंटित / उपयोग की गई है। इसमें बुनियादी ढांचे के निर्माण, अनुप्रयुक्त क्षेत्रों में अनुसंधान एवं विकास, अनुप्रयोग, मानव संसाधन विकास और मिशन प्रबंधन के लिए धन शामिल है।

भारत सेमीकंडक्टर मिशन (आईएसएम) के माध्यम से एनएसएम को मजबूत करना

इंडियन सेमीकंडक्टर मिशन (आईएसएम) राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (एनएसएम) को बढ़ावा देने के लिए तैयार है। सुपरकंप्यूटर को प्रोसेसर, मेमोरी चिप्स और विशेष त्वरक जैसे शक्तिशाली भागों की आवश्यकता होती है - ये सभी उन्नत सेमीकंडक्टर तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं। अब तक, भारत को इन घटकों के लिए आयात पर बहुत अधिक निर्भर रहना पड़ता था।

आईएसएम के साथ, भारत इन उच्च तकनीक वाले भागों को यहीं घर पर बनाने पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। इससे और बहुत अधिक किफ़ायती बनेंगे। यह भारत को ऐसे सुपरकंप्यूटर बनाने की भी अनुमति देगा जो हमारी अपनी वैज्ञानिक और औद्योगिक आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित हैं। देश के भीतर इन तकनीकों को विकसित करके, आईएसएम एनएसएम को भारत को आत्मनिर्भर बनाने और सुपरकंप्यूटिंग में वैश्विक नेता बनाने के अपने सपने के करीब पहुंचने में मदद करेगा।

निष्कर्ष

नेशनल सुपरकंप्यूटिंग मिशन एक परिवर्तनकारी पहल है जो वैश्विक सुपरकंप्यूटिंग में भारत की स्थिति को मजबूत करती है। स्वदेशी विकास, अनुसंधान और नवाचार को बढ़ावा देकर, एनएसएम महत्वपूर्ण क्षेत्रों का समर्थन करता है और देश को भविष्य की तकनीकी चुनौतियों के लिए तैयार करता है। निरंतर निवेश और रणनीतिक तैनाती के साथ, भारत हाई परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग में वैश्विक नेता बनने के लिए तैयार है।

संदर्भ

https://nsmindia.in/

https://ism.gov.in/

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1666447

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2081061

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=1800356

https://dst.gov.in/pm-launches-country-1st-indigenously-build-supercomputer

https://pib.gov.in/PressReleseDetailm.aspx?PRID=2087506

https://pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2088268

https://sansad.in/getFile/loksabhaquestions/annex/184/AU2084_k8K63G.pdf?source=pqals

https://sansad.in/getFile/annex/267/AU3905_rZLY5P.pdf?source=pqars

नेशनल सुपरकम्पयूटिंग मिशन

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