SUPER COMPUTER

2010
03.06

SUPER COMPUTER

Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas

Superkomputer adalah sebuah komputer yang memimpin di dunia dalam kapasitas proses, terutama kecepatan penghitungan, pada awal perkenalannya.

Superkomputer diperkenalkan pada tahun 1960-an, didesain oleh Seymour Cray di Control Data Corporation (CDC), memimpin di pasaran pada tahun 1970an sampai Cray berhenti untuk membentuk perusahaanya sendiri, Cray Research.

Dia kemudian mengambil pasaran superkomputer dengan desainnya, dalam keseluruhan menjadi pemimpin superkomputer selama 25 tahun (1965-1990). Pada tahun 1980an beberapa pesaing kecil memasuki pasar, yang bersamaan dengan penciptaan komputer mini dalam dekade sebelumnya. Sekarang ini, pasar superkomputer dipegang oleh IBM dan HP, meskipun Cray Inc. masih menspesialisasikan dalam pembuatan superkomputer.

Penggunaan

Superkomputer digunakan untuk tugas penghitungan-intensif seperti masalah yang melibatkan fisika kuantum, prakiraan cuaca, riset iklim (termasuk riset pemanasan global, pemodelan molekul, simulasi fisik (seperti simulasi kapal terbang dalam terowongan angin, simulasi peledakan senjata nuklir, dan riset fusi nuklir), analisikrip, dll. Militer dan agensi sains salah satu pengguna utama superkomputer.

Penggunaan khusus super computer :

Tujuan khusus Superkomputer adalah komputasi kinerja tinggi perangkat dengan arsitektur perangkat keras yang didedikasikan untuk satu masalah. Hal ini memungkinkan penggunaan diprogram khusus FPGA chip atau bahkan custom VLSI chips, Mereka digunakan untuk aplikasi seperti astrofisika komputasi dan brute force codebreaking.

Contoh tujuan khusus superkomputer:

  • Belle, Deep Blue, dan Hydra, untuk bermain catur
  • Reconfigurable komputasi mesin atau bagian dari mesin
  • Grape, untuk astrofisika dan dinamika molekul
  • Deep Crack, untuk memecahkan DES cipher
  • MDGRAPE-3, untuk perhitungan struktur protein
  • DE Shaw Penelitian Anton, untuk simulasi dinamika molekul

HARDWARE DAN SOFTWARE DESAIN

prosesorSuperkomputer biasanya menggunakan CPU kustom yang diperoleh secara tradisional konvensional dengan kecepatan lebih unggul dari komputer biasa dengan menggunakan desain inovatif yang membuat mereka dapat melakukan banyak tugas secara paralel, dan juga detail sipil yang rumit.

Komputer ini biasanya menspesialisasikan untuk penghitungn tertentu, biasanya penghitungan angka, dan dalam tugas umumnya tidak bagus hasilnya. Hirarki memorinya didesain secara hati-hati untuk memastikan prosesornya tetap menerima data dan instruksi setiap saat; dalam kenyataan, perbedaan performa dengan komputer biasa terletak di hirarki memori dan komponennya. Sistem I/Onya juga didesain supaya bisa mendukung bandwidth yang tinggi.

Seperti dengan sistem paralel pada umumnya, hukum Amdahl berlaku, dan superkomputer didesain untuk menghilangkan serialisasi software, dan menggunakan hardware untuk mempercepat leher botol.

Software tools untuk pengolahan terdistribusi termasuk standar API seperti MPI dan PVM, VTL, dan open source software berbasis solusi seperti Beowulf, WareWulf, dan openMosix, yang memfasilitasi pembentukan sebuah superkomputer dari kumpulan workstation atau server biasa. Teknologi seperti Zeroconf (Rendezvous / Bonjour) dapat digunakan untuk membuat kelompok komputer ad hoc untuk perangkat lunak khusus seperti Apple’s Shake compositing aplikasi. Bahasa pemrograman mudah bagi supercomputer, tetap terbuka topik penelitian dalam ilmu komputer.

Teknologi Super Komputer

  • Sebuah superkomputer menghasilkan panas dalam jumlah besar dan harus didinginkan. Pendinginan yang paling utama adalah superkomputer HVAC masalah.
  • Informasi tidak bisa bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya antara dua bagian dari sebuah superkomputer. Untuk alasan ini, sebuah superkomputer harus memiliki latency antara komponen dalam ukuran puluhan nanodetik. Desain kabel superkomputer Seymour Cray’s berusaha untuk tetap berjalan sesingkat mungkin karena alasan ini, maka bentuk silinder dari kisaran Cray komputer. Superkomputer modern yang dibangun dari banyak CPU konvensional berjalan secara paralel, latency 1-5 mikrodetik untuk mengirim pesan antara CPU yang khas.
  • Superkomputer menerima dan menghasilkan data dalam jumlah besar dalam waktu yang sangat singkat. Menurut Ken Batcher, “Sebuah superkomputer adalah alat untuk mengubah menghitung-masalah ke I / O-terikat masalah.” Banyak bekerja pada bandwidth penyimpanan eksternal diperlukan untuk memastikan bahwa informasi ini dapat ditransfer dengan cepat dan disimpan / diambil dengan benar.

Teknologi dikembangkan untuk superkomputer meliputi:

    1. Vector pengolahan
    2. Cairan pendingin
    3. Non-Uniform Memory Access (NUMA)
    4. Striped disk (contoh pertama apa yang kemudian disebut RAID)
    5. Parallel filesystem

SISTEM OPERASI

Superkomputer saat ini paling sering menggunakan varian dari Linux.grafik

Sampai awal-ke-pertengahan 1980-an, superkomputer biasanya meggunakann set instruksi kode kompatibilitas dan portabilitas untuk kinerja (pemrosesan dan kecepatan akses memori). Untuk sebagian besar, superkomputer saat ini (tidak seperti high-end mainframe) memiliki sistem operasi yang jauh berbeda. Cray-1 sendiri memiliki setidaknya enam OS berbeda,sebagian besar tidak diketahui oleh masyarakat komputasi umum. Dalam cara yang sama, berbeda dan bertentangan parallelizing vectorizing dan kompiler untuk Fortran ada. Tren ini akan dilanjutkan dengan ETA-10 kalau bukan karena set instruksi awal kompatibilitas antara Cray-1 dan Cray X-MP, dan penggunaan sistem komputer seperti Cray’s Unicos, atau Linux.

ARSITEKTUR SUPERCOMPUTER

grafikSuperkomputer saat ini seringkali memiliki tingkat arsitektur yang terdiri dari sekelompok MIMD Multiprocessors, masing-masing prosesor adalah SIMD. Superkomputer radikal yang berbeda-beda sehubungan dengan jumlah Multiprocessors per cluster, jumlah prosesor per multiprosesor, dan jumlah simultan instruksi per SIMD prosesor. Dalam hirarki ini kita memiliki:

  • Sebuah cluster komputer adalah kumpulan komputer yang sangat saling berhubungan melalui jaringan berkecepatan tinggi. Setiap komputer berjalan di bawah contoh yang terpisah dari suatu Operating System (OS).
  • Sebuah komputer multiprocessing adalah komputer, yang beroperasi di bawah satu OS dan menggunakan lebih dari satu CPU, di mana aplikasi perangkat lunak tingkat acuh tak acuh terhadap jumlah prosesor. Prosesor berbagi tugas dengan menggunakan Symmetric Multiprocessing (SMP) dan Non-Uniform Memory Access (NUMA).
  • Sebuah prosesor SIMD mengeksekusi instruksi yang sama pada lebih dari satu set data pada waktu yang sama. Prosesor bisa menjadi komoditi tujuan umum processor atau tujuan khusus prosesor vektor. Bisa juga prosesor kinerja tinggi atau prosesor daya yang rendah. Seperti tahun 2007, prosesor SIMD mengeksekusi beberapa instruksi per nanodetik.

SUPERKOMPUTER TERCEPAT

Tahun Superkomputer Kecepatan puncak (Rmax) Lokasi
1938 Zuse Z1 1 OPS Konrad Zuse, Berlin, Jerman
1941 Zuse Z3 20 OPS Konrad Zuse, Berlin, Jerman
1943 Colossus 1 5 kOPS Kantor Pos Research Station, Bletchley Park, UK
1944 Colossus 2 (Single Processor) 25 kOPS Kantor Pos Research Station, Bletchley Park, UK
1946 Colossus 2 (Parallel Processor) 50 kOPS Kantor Pos Research Station, Bletchley Park, UK
1946 UPenn ENIAC

(sebelum 1948 + modifikasi)

5 kOPS Departemen Perang

Aberdeen Proving Ground, Maryland, USA

1954 IBM NORC 67 kOPS Departemen Pertahanan

US Naval Proving Ground, Dahlgren, Virginia, USA

1956 MIT TX-0 83 kOPS Massachusetts Inst. of Technology, Lexington, Massachusetts, Amerika
1958 IBM AN/FSQ-7 400 kOPS 25 US Air Force situs di seluruh benua Amerika Serikat dan 1 situs di Kanada (52 komputer)
1960 UNIVAC LARC 250 kFLOPS Atomic Energy Commission (AEC)

Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA

1961 IBM 7.030 “Stretch” 1,2 MFLOPS AEC-Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Amerika Serikat
1964 CDC 6.600 3 MFLOPS AEC-Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1969 CDC 7.600 36 MFLOPS
1974 CDC STAR-100 100 MFLOPS
1975 Burroughs ILLIAC IV 150 MFLOPS NASA Ames Research Center, California, USA
1976 Cray-1 250 MFLOPS Penelitian dan Pengembangan Energi Administrasi (ERDA)

Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Amerika Serikat (80 + dijual di seluruh dunia)

1981 CDC Cyber 205 400 MFLOPS (~ 40 sistem di seluruh dunia)
1983 Cray X-MP / 4 941 MFLOPS US Department of Energy (DoE)

Los Alamos National Laboratory, Lawrence Livermore National Laboratory; Battelle; Boeing

1984 M-13 2,4 GFLOPS Scientific Research Institute of Computer COMPLEXES, Moskow, Uni Soviet
1985 Cray-2 / 8 3,9 GFLOPS DoE-Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
1989 ETA10-G / 8 10,3 GFLOPS Florida State University, Florida, USA
1990 NEC SX-3/44R 23,2 GFLOPS NEC Fuchu Plant, Fuchu, _Tokyo, Jepang
1993 Berpikir Machines CM -5/1024 59,7 GFLOPS DoE-Los Alamos National Laboratory, National Security Agency
Fujitsu Numerical Wind Tunnel 124,50 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Jepang
Intel Paragon XP / S 140 143,40 GFLOPS DoE-Sandia National Laboratories, New Mexico, Amerika Serikat
1994 Fujitsu Numerical Wind Tunnel 170,40 GFLOPS National Aerospace Laboratory, Tokyo, Jepang
1996 Hitachi SR2201/1024 220,4 GFLOPS Universitas Tokyo, Jepang
Hitachi / Tsukuba CP-PACS/2048 368,2 GFLOPS Center for Computational Physics, University of Tsukuba, Tsukuba, Jepang
1997 Intel ASCI Red / 9.152 1,338 TFLOPS DoE-Sandia National Laboratories, New Mexico, Amerika Serikat
1999 Intel ASCI Red / 9.632 2,3796 TFLOPS
2000 IBM ASCI White 7,226 TFLOPS DoE-Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA
2002 NEC Earth Simulator 35,86 TFLOPS Earth Simulator Center, Yokohama, Jepang
2004 IBM Blue Gene / L 70,72 TFLOPS DoE / IBM Rochester, Minnesota, USA
2005 136,8 TFLOPS DoE / US Administrasi Keamanan Nuklir Nasional,

Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA

280,6 TFLOPS
2007 478,2 TFLOPS
2008 IBM Roadrunner 1,026 PFLOPS DoE-Los Alamos National Laboratory, New Mexico, Amerika Serikat
1,105 PFLOPS
2009 Cray Jaguar 1,759 PFLOPS DoE-Laboratorium Nasional Oak Ridge, Tennessee, USA

Cray membuat Personal Supercomputer kelas konsumer CX1!

CX1 menampung sampai 8 blade untuk Intel Xeon yang single/dual socket, dengan performance maksimum sampai 786 Gigaflops dan bisa terhubung dengan 4 Terra Bytes storage.cray

Berbeda dengan supercomputer tradisional (yang bisa menyita satu ruangan sendiri dengan pendingin khusus), supercomputer kecil ini dirancang untuk diletakkan di dalam ruangan kantor (bersama manusia :p ), oleh karena itu memiliki desain khusus supaya tetap hening, dan juga layar kecil untuk menampilkan informasi penting.

Supercomputer ini meskipun kecil bisa digunakan di berbagai bidang seperti riset angkasa luar, astronomi, astrofisika, bio teknologi, kimia, ramalan cuaca, kesehatan, dan sebagainya.

Blue Gene

blue geneBlue Gene adalah sebuah arsitektur komputer yang dirancang untuk menciptakan beberapa superkomputer generasi berikut, yang dirancang untuk mencapai kecepatan operasi petaflop (1 peta = 10 pangkat 15), dan pada 2005 telah mencapai kecepatan lebih dari 100 teraflop (1 tera = 10 pangkat 12). Blue Gene merupakan proyek antara Departemen Energi Amerika Serikat (yang membiayai projek ini), industri (terutama IBM), dan kalangan akademi. Ada lima projek Blue Gene dalam pengembangan saat ini, di antaranya adalah Blue Gene/L, Blue Gene/C, dan Blue Gene/P.

Komputer pertama dalam seri Blue Gene. Blue Gene/L dikembangkan melalui sebuah “partnership” dengan Lawrence Livermore National Laboratory menghabiskan biaya AS$100 juta dan direncanakan dapat mencapai kecepatan ratusan TFLOPS, dengan kecepatan puncak teoritis 360 TFLOPS. Ini hampir sepuluh kali lebih cepat dari Earth Simulator, superkomputer tercepat di dunia sebelum Blue Gene. Pada Juni 2004, dua prototipe Blue Gene/L masuk dalam peringkat 500 besar superkomputer berada dalam posisi ke-4 dan ke-8.

Arsitektur blue genePada 29 September 2004 IBM mengumumkan bahwa sebuah prototipe Blue Gene/L di IBM Rochester (Minnesota) telah menyusul Earth Simulator NEC sebagai komputer tercepat di dunia, dengan kecepatan 36,01 TFLOPS, mengalahkan Earth Simulator yang memiliki kecepatan 35,86 TFLOPS. Mesin ini kemudian mencapai kecepatan 70,72 TFLOPS.

Pada 24 Maret 2005, Departemen Energi AS mengumumkan bahwa Blue Gene/L memecahkan rekor komputer tercepat mencapai 135,5 TFLOPS. Hal ini dimungkinkan karena menambah jumlah rak menjadi 32 dengan setiap rak berisi 1.024 node komputasi. Ini masih merupakan setengah dari konfigurasi final yang direncanakan mencapai 65.536 node.

Pada 27 Oktober, 2005, Lawrence Livermore National Laboratory dan IBM mengumumkan bahwa Blue Gene/L sekali lagi telah menciptakan rekor dengan mengalahkan rekornya sendiri setelah mencapai kecepatan 280.6 TFLOPS.

Superkomputer Roadrunner

rBladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz , Voltaire Infiniband. Los Alamos National Laboratory,amerika

Superkomputer tercepat di dunia sekarang berada di Laboratorium raksasa Los Alamos New Mexico, Amerika, dibuat oleh perusahaan IBM, dan dinamakan ”Roadrunner”. Kecepatannya telah menembus 1 Petaflop pada 25 Mei 2008.Komputer Roadrunner ini lebih cepat 60.000 kali dibanding komputer pribadi tercepat saat ini. Harganya sekitar US$ 133 Juta. Satu fakta menarik, superkomputer ini memiliki struktur sel yang nyaris sama dengan mainan komputer anak-anak, Playstation 3. Roadrunner menggunakan prosesor CELL BROADBAND ENGINE atau Cell B.E. yang diciptakan IBM, Sony, dan Toshiba yang juga digunakan untuk Playstation, walaupun tentu saja dengan ”sedikit” modifikasi baru.

CRAY JAGUAR

jaguar

XT5 superkomputer dari Cray Inc atau lebih dikenal dengan nama Jaguar, dinyatakan sebagai Super Komputer Tercepat di Dunia pada tahun ini dalam TOP500 List Super Komputer.

Jaguar dengan menggunakan processor AMD Opteron x86_64 Six Core 2600 MHz (10,4 GFlops) dapat melakukan proses mencapai 1,75 petaflop / s, atau quadrillions dari operasi floating point per detik. Sedangkan dalam posisi kedua adalah diduduki IBM Roadrunner yang menggunakan processor PowerXCell 8i 3.200 MHz (12.8 GFlops) yang hanya mampu melakukan proses 1,04 petaflop / s.

Adapun 10 besar dari Top500 List Super Komputer adalah sebagai berikut :

-   Jaguar, Cray, Oak Ridge National Laboratory (1.75 petaflop / s)

-   Roadrunner, IBM, Los Alamos National Laboratory (1,04 petaflop / s)

-   Kraken XT5, Cray, National Institute for Computational Sciences (832 teraflop / s)

-   JUGENE, IBM, Forschungszentrum Juelich (825,5 teraflop / s)

-   Tianhe-1, NUDT, Nasional Supercomputer Center di Tianjin (563,1 teraflop / s)

-   Pleiades, SGI, NASA Ames Research Center (544,3 teraflop / s)

-   BlueGeneL, IBM, Lawrence Livermore National Laboratory (478,2 teraflop / s)

-   BlueGene / P, IBM, Argonne National Laboratory (458,61 teraflop / s)

-   Ranger, Sun, Texas Advanced Computing Center (433,20 teraflop / s)

-   Red Sky, Sun, Sandia National Laboratories (423,9 teraflop / s)

5 Responses to “SUPER COMPUTER”

  1. adis says:

    sekarang posisi pertama sudah dikuasai oleh China.

    kira-kira Indonesia kapan mau buat super-computer ya??

  2. Online Staff…

    That is true but there are conflicting ideas on this topic…

  3. gfE5mh A big thank you for your post.Much thanks again. Much obliged.

  4. cheap says:

    wtviH3 Very neat blog.Really looking forward to read more. Keep writing.

  5. I’m so happy to read this. This is the type of manual that needs to be given and not the accidental misinformation that’s at the other blogs. Appreciate your sharing this greatest doc.

Your Reply

CAPTCHA Image
*