Bilgisayar

Dünyanın En İyi Sekiz Süper Bilgisayarı

Rekabetçi Hesaplama

Bilgisayar sistemlerinin hızı her yıl neredeyse ikiye katlandı. Bir zamanlar kurşun kalem silicisi kadar büyük transistörler, bir tırnağın sığabileceği kadar küçük oldu. Günümüzdeki bir dizüstü bilgisayar içindeki ortalama merkezi işlemci birimi (CPU), saniyede yaklaşık 21 milyar talimat gerçekleştirebilir. 1970’lerde en sofistike bilgisayarlardan bile üssel olarak daha yüksek bir sayı.

Ancak bilgisayar gücü arttıkça, giderek daha karmaşık hesaplamalara ihtiyaç duyulmaktadır. Her biri işlenmesi gereken daha fazla veri toplamaktadır. İleri hava tahmini, nükleer test simülasyonları, moleküler düzeyde hücre modellenmesi ve hatta insan beyni benzetimi gibi yeni bilim alanları da daha karmaşık hale gelmiş ve daha da hızlı, daha da güçlü süper bilgisayarlara duyulan ihtiyacı son derece artırmıştır.

Yenilik olduğunda, rekabet de oluyor. Kuruluşlar saniyede kaç işlemi gerçekleştirebildikleriyle birbirlerinden üstün olabilecek makineler yaratmaya çalışıyorlar. Bu saniyede kayan nokta işlemleri (FLOPS) olarak adlandırılan bir metrik. Bu süreçte, mühendisler  bilgisayarların bileşenlerini takas edip mühendislik bilimi içinde  Formula 1 arabaları gibi yarış yapabiliyorlar. Bu bileşenlerin bazıları (çok standart bir masaüstü bilgisayarı gibi) şunları içeriyor:

Transistörler: Elektronik devreler, elektronik işaretlerin hızlı ve hassas hareket etmesini gerektirir. Transistörler, bu sinyallerin çeşitli karmaşıklığa sahip farklı işlem tiplerini tamamlamak üzere güçlendirilmesine veya anahtarlanmasına izin verir. Entegre bir devrede transistör sayısı arttıkça işlem gücü ve daha fazla işlem gerçekleştirme olanağı da artar.

CPU‘lar: Adından da anlaşılacağı üzere, bir Merkezi İşlem Birimi, bir bilgisayarın işlemlerinin kalbidir. Belli bir hızda (saat hızı) bir dizi işlem listesi aracılığıyla bir bilgisayar programında ayrıntılı olarak verilen tüm talimatları uygular. Erken süper bilgisayarlar paralel olarak çalışan az sayıda CPU‘dan yararlanmıştı. Modern süper bilgisayarlar ise bu fikri çığır açan seviyelere taşıyor ve on binlerce tüketici sınıfı işlemciyi büyük dizilere bağlıyorlar.

Soğutma: Süper bilgisayarlar çok enerjiyi emiyor. Tianhe-2 24 MW gücünü kullanıyor. Bu da Amerika’daki 24.000 eve bir ay boyunca yetecek kadar güç demek. Bu enerjiden bazıları ısı olarak açığa çıkıyor. Bu nedenle süper bilgisayarların bileşenlerin verimli çalışması için yeterince serin tutulması gerekiyor. Bir zamanlar, pre-silicon transistor süper bilgisayarların en büyük operasyonel zorluklarından biri olan sofistike sıvı soğutma, düşük güç işlemcileri ve endüstriyel klima kullanımı sayesinde artık aşırı ısınma küçük bir sorun  haline dönüştü.

Bu malzemeler çok kısa bir sürede çok daha gelişmiş hale geldi. 2000’lerin başına kadar, dünyanın en güçlü süper bilgisayarlarının kesin sıralamaları olan TOP500‘de Çin’e ait tek bir süper bilgisayar yoktu. 2017 yılında ise Çin TOP500 sıralamasının yaklaşık üçte birini elinde tutuyor. Dünyadaki sekiz en güçlü süper bilgisayarın aşağıdaki listesi, en güncel TOP500 sıralamasına dayanmaktadır.

8) Fujitsu’s K

Fujitu’nun K bilgisayarları, Kasım 2011’de on petaFLOPS bariyeri kıran ilk süper bilgisayar oldu. K adlı Japonca sözcüğü “kei” ya da 10 katrilyonluk FLOPS sayısına atıfta bulundu. Bu seviyede hesaplama yapabilmek için K, 80,000 ayrı CPU‘nın gücünü yüksek hızda veri iletmek üzere tasarlanmış özel konektörler vasıtasıyla birleştiriyor. Bir su soğutma sistemi, bireysel CPU çekirdeğinin aşırı ısınmasını neredeyse ortadan kaldırıyor.

7) Oakforest-PACS

Tokyo Üniversitesi, Tsukuba Üniversitesi ve Fujistu Limited arasındaki işbirliğinden kaynaklanan Oakforest-PACS adlı süper bilgisayar, Intel‘in en yeni nesil Xeon Phi işlemcileri sayesinde 25 petaFLOP engelini kırarak Japonya’daki en hızlı süper bilgisayar haline geldi. Sistem, hesaplamalı bilim araştırmalarının ilerletilmesi ve genç araştırmacılara yüksek performanslı bilgi işlemlerini nasıl yürütüleceği konusunda bilgi vermek için 8208 hesaplama düğümünden oluşuyor.

6) Cori (NERSC)

Oakland, California yakınlarındaki National Energy Research Bilimsel Hesaplama Merkezi, Nobel Ödülünü alan ilk Amerikalı kadın olan Gerty Cori‘den sonra en yeni süper bilgisayar yaratıcısı “Cori” yı seçti. Sistem, 1970’lerde süper bilgisayar performansında büyük atılımlardan sorumlu olan şirket tarafından üretilen bir Cray XC40‘dır. Cori teorik olarak 29.1 pETFLOPS‘lik bir işlem hızı elde edebilir. Bunu, Haswell mimarisi Intel Xeon ve Xeon Phi işlemcileri aracılığıyla gerçekleştirir.

5) Sequoia

Sequoia, gelişmiş silah bilimi hesaplamaları yaparak nükleer savaş risklerini ölçmek için inşa edilmiş bir süper bilgisayardır. California’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarına aittir. 98.304 düğüm noktası ile gezegendeki beşinci en güçlü süper bilgisayar olarak sıralanıyor. Linpack kriterlerine göre, 17,2 pETFLOPS hızına sahiptir.

4) Titan

Belki de Batı dünyasındaki en tanınmış süper bilgisayarlardan biri olan Tennessee’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuarı’ndaki Titan, 2013 yılında birinci sıraya yerleşen Tianhe-2‘ye kadar dünyanın en hızlı süper bilgisayarıydı. Titan, AMD Opteron CPU‘larını ve NVIDIA Tesla GPU‘larını birleştirerek toplam teorik tepe çıkışı 27 petaFLOPS‘a getiriyor (Linpack çıktısını yaklaşık 17.6’ya çıkarıyor). Bu tür bir güç, araştırmacıların iklim bilimi, astrofizik ve moleküler fizikte ihtiyaç duyulan karmaşık simülasyonları gerçekleştirebilmelerini sağlıyor.

3) Tianhe-2

Tianhe-2, MYKYWAY-2 olarak da bilinir. Çin Ulusal Savunma Teknoloji Üniversitesi tarafından geliştirilen bir süper bilgisayardır. Haziran 2013’te dünyanın en hızlı süper bilgisayarı oldu. (33.86 petaFLOPS pik performansı ile ancak zirvedeki teorik performans çok daha yüksek olabilir). Ancak yıllar içinde üçüncü sıraya geriledi. Intel Ivy Bridge ve Xeon Phi işlemcilerinden oluşan 16.000 bilgisayar düğümü, devlet güvenlik uygulamalarının simülasyonlarını mümkün kılıyor. Ayrıca güney Çin’deki bilim insanları için açık bir araştırma platformu olarak hizmet ediyor.

2) Piz Daint (2017)

2016 sonlarında, İsviçre Lugano’daki Piz Daint süper bilgisayarı büyük bir donanım yükseltmesi elde etti. Bu yeni güç, bilgisayar performansını üç katına çıkardı. Teorik tepe performansını 19.6 pETFLOPS‘a (kendi ölçümleri şu anda 25.3’e getirdi) kadar yükselterek Piz Daint süper bilgisayarını Asya dışındaki en hızlı süper bilgisayar haline getirdi. İsviçre Alpleri’nde bir dağın adını alan Piz Daint, gelişmiş görselleştirme ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme simülasyonları da yapmaktadır. Yakında CERN‘deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı‘na işlem gücü sağlayarak büyük miktarda veriyi analiz etmesine yardımcı olacak.

1)Sunway TaihuLight

Şu anda dünyadaki en hızlı süper bilgisayar olarak birinci sırada yer alıyor. Sunway TaihuLight süper bilgisayarı 125 petaFLOPS (teorik zirve) hızı ile ikinci sırada yer alan süper bilgisayardan beş kez daha hızlı. Wuxi Ulusal Süper Hesaplama Merkezinde bulunan tesis, 10.6 milyon çekirdeğe sahip olup iklim araştırması, yeryüzü sistemleri modellemesi ve veri analizi için kullanılmaktadır. Dünyanın en hızlı süper bilgisayar olmasının ötesinde, Sunway TaihuLight şu anda megaFLOPS başına önemli ölçüde daha az megawatt tüketimi ile  enerji açısından en verimli bilgisayar olarak dördüncü sırada yer alıyor.

Kaynak:
futurism
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (3 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close