Bilgisayar çağında yaşadığımız düşünülürse, bir ülkenin uluslararası öneminin sahip olduğu süperbilgisayar sayısı ile orantılı olması çok da şaşırtıcı olmayacaktır. Arka arkaya üç kez birinci olmasının ardından, Çin Guangzhou'daki National University of Defence Technology'de yer alan Tianhe-2'nin bir kez daha 33.86petaflop ile en güçlü sistem seçilmesi de şaşırtıcı olmayan bir başka durum olarak karşımıza çıkıyor.
Dünyanın en güçlü süperbilgisayarlarını listeleyen 44'üncü Top 500 listesi, Kasım ayında New Orleans'da düzenlenen Uluslararası Supercomputing Konferansı'nda (ISC) yayınlandı ve listede sadece bir tane yeni bilgisayar bulunmaktaydı. Bu yeni isim ise gizli bir ABD hükümeti tesisinde bulunan 3.57 petaflopluk Cray CS-Storm oldu.
Çin öne mi geçiyor?
IEEE Computer Society üyesi ve Loyola University Chicago bilgisayar profesörü George K. Thruvathukal'ın da belirttiği gibi Çin, en yüksek nüfusa sahip ülkelerin başında yer almakta. Bu yüzden de Birleşik Krallık ve ABD gibi ülkelerin süperbilgisayar alanına daha fazla yatırım yapması gerekmekte. Thruvathukal'ın düşüncesine göre, batılı demokrasilerin şu anda izlemekte oldukları düzenler, bu ülkelerin Hindistan ve Çin gibi ülkelerin arkalarında kalmalarına sebep olabilir.
"Hindistan Mars'a bir roket göndermek için dengi bir görevde ABD'nin harcadığı paranın onda birini harcadığında, sadece para harcamanın Birleşik Krallık ve ABD'nin önde kalmasına yeterli olmayacağına dair bir his oluşuyor. Bununla beraber, para harcamamak, geriye düşmek için kesin bir yol."
Top 500 listesinde Çin'in 61 süperbilgisayarı bulunmakta. Bu sayı, haziran ayının listesindeki 76 bilgisayara ve ABD'nin sahip olduğu 231 süperbilgisayara göre düşük olabilir. Ancak bir yıl önceki listede ABD'nin 265 bilgisayarı bulunmaktaydı ve ABD, şu anda listedeki en düşük varlığına ulaşmış durumda.
Top 10: 1-5
Listenin en üstünde bulunan on bilgisayar ise, özel bir konuma sahipler. Bu bilgisayarların bir günde yapabildiği işi ortalama bir bilgisayarın yapması 20 yılı geçebiliyor. İşte o liste:
1- Tianhe-2: Guangzhou'daki National University of Defence Technology'de bulunan bu Çin bilgisayarı, 33.86 petaflop ile dünyanın en yüksek performansa sahip bilgisayarı olarak karşımıza çıkıyor. Saniyede katrilyonlarca işlem yapabilen Tianhe-2, Intel Xeon Phi işlemciler kullanmakta ve adını Samanyolu'ndan almakta.
2- Titan: Hardvard'taki US Department of Oak Ridge National Observatory'da bulunan bu Cray XK7 sistemi, Nvidia Tesla GPU'lar ve AMD Opteron CPU'ların desteği ile 17.5 petaflop'a sahip durumda. Titan, 2018'de IBM'in Summit'i ile değiştirilecek.
3- Sequoia: Eskiden listenin en başında olan bu bilgisayar, Lawrence Berkeley National Laboratory'de yer almakta ve yaşlanan nükleer silahların ömrünü uzatmak ve nükleer füzyon üzerinde araştırmalar yapmakla görevli. 96-rack IBM Blue Gene/Q sistemi ile bu bilgisayar 17.1petaflop'a sahip durumda.
4- K computer: Japonya'nın en yüksek seviyeli HPC'si olan Fujitsu'nun K bilgisayarı, Kobe'de Japonya'nın RIKEN Advanced Intitute for Computational Science'ında bulunuyor. 10.5 petaflop'luk gücünü "günümüz toplumunun enerji, devamlılık, sağlık, iklim değişikliği, endüstriyel ve uzay sorunlarını çözmek" için kullanıyor.
5- Mira: Bir başka IBM Blue Gene/Q bilgisayarı olan Mira, Argonne National Laboratory, Lemont, Illinois'te bulunuyor ve ABD Enerji Departmanı tarafından kullanılmakta. En enerji verimli bilgisayarlar arasında yer alan bu bilgisayar, 8.56 petaflop'a sahip.
Top 10: 6-10
6- Piz Daint: Adını İsviçre Alpleri'ndeki bir dağdan alan bu bilgisayar, Swiss National Supercomputing Centre'da yer almakta. Bu güçlü Cray XC30 sistemi 6.27 petaflop'a sahip. Gücünü öncelikli olarak iklim ve hava modellemeye kullanırken, astrofizik, malzeme bilimi ve yaşam bilimi için de enerji tüketiyor.
7- Stampede: Texas Computing Center, Austin'de yer alan bu 5.1 petaflop'luk Dell bilgisayar, saniyede 10 trilyon işlem yapabilmekte. 462.462 çekirdekten gelen bu bilgisayarın gücü ise açık araştırmalarda kullanılabilmekte.
8- Juqueen: 458.752 çekirdeğe sahip bu IBM Blue Gene/Q bilgisayar, 5 petaflop'luk gücünü sinir bilimi, hesaplamalı biyoloji, iklim araştırmaları ve kuantum fiziği için kullanıyor. Almanya'nın ilk onda yer alan tek bilgisayarı olan Juqueen, Forschunszentrum Juelich'te yer almakta.
9- Vulcan: Neredeyse Juqeen ile eş olan bu Sequia IBM Blue Gene/Q bilgisayar, 4.29 petaflop gücü ile Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Livermore, Kaliforniya'da bulunuyor. LLNL yakın zamanda IBM, Nvidia ve Mellanox ile imzaladığı anlaşma sayesinde, 2017 yılında Sierra adlı yeni bir süperbilgisayara kavuşacak ve bu bilgisayar nükleer silah modellerini geliştirirken, yeraltı testlerine olan ihtiyacı ortadan kaldıracak.
10- "Gizli": Bu bilgisayar hakkındaki tüm bilgimiz bir Cray CS-Storm sistemi üzerine kurulduğu ve 3.57 petaflop'luk bir güce sahip olduğu. ABD hükümetine hizmet veren bu süperbilgisayar, diğerleri gibi ilginç bir isme sahipse de bu ismi veya nerede yer aldığını bilmiyoruz. Ancak şimdiye kadarki en verimli HPC olduğu bilinmekte.
Daha büyük süperbilgisayar daha mı iyidir?
Bull Informations Systems'daki Yüksek Performanslı bilişim ve Büyük Veri yöneticisi Andy Grant, bazıları için süperbilgisayarlardaki ana etkenin boyut olduğunu söylemekte. Bu kişilere göre bir bilgisayar ne kadar büyükse, o kadar gerçekçi simülasyon yapabilir, daha karmaşık verileri analiz edebilir ve bilimin aradığı yenilikleri bulabilir.
Grant konu hakkında şöyşe konuşuyor: "Yaklaşık 50 yıl önce süperbilgisayar çağının başındayken, teknoloji genellikle hava durumundan karmaşık telefon değiştirme sistemlerine ve nükleer silahların testlerine kadar değişen özel uygulamalarda kullanıldığı sırada bu öngörü mantıklıydı. Ancak HPC-on-demand olarak adlandırılan bulut tabanlı süperbilişimin gelmesi ile beraber bu durum değişiyor. Boyutun üzerinde devam eden vurgu, gerçekten önemli olan şeyler için bir dikkat dağıtıcı olarak çalışıyor. HPC-on-demand, 'zamanı sezgiye' itebilir ve problemin sunumu ile nasıl çözüleceği arasındaki süreyi kısaltabilir."
Grant sözlerini şöyle tamamlıyor: "Odağın, bilgisayarın boyutundan bütün HPC yapısının sağlayabileceği ekonomik faydalara yönelmesi gerekli."
Isınma ve soğutma, enerji verimliliği
Süperbilgisayar üreticileri, performans ile beraber, güç tüketimini minimuma indirmekle de uğraşmak zorundalar.
Bunun anlamı ise mümkün olan en yüksek sunucu ve bellek yoğunluğunu sağlamanın gerekliliği. Başka bir deyiş ile daha tutumlu elektrik tüketimi için özel parçalar üretmek, ısı üretimi ve bu ısıdan kurtulma çözümlerini geliştirmek de üretim aşamasına dahil edilmesi gereken konular.
Eğer bir sunucunun bir işi yapmak için harcadığı her 100 W karşılığında soğutma işlemi için de fazladan bir 70 W harcadığı düşünülürse, bu durum o kadar da şaşırtıcı olmuyor. Bu da en önemli noktayı, CPU'ların her watt karşılığı sağladıkları üretime getiriyor.
11. Sıradaki yeni giriş
Top 500 listesinin en ilgi çekici ismi, listeye yeni giren ve direkt olarak on birinci sıraya yerleşen NASA'nın Pleiades süperbilgisayarı. Kasım ayında Intel Xeon E5-2680 v3 işlemciler tarafından güçlendirilen ve SGI ICE X sistemi ile güncellenen bu bilgisayar, NASA'nın Mountain View California'daki Ames Research Center'ında bulunuyor. Bu süperbilgisayar, yeni sahip olduğu 3.37 petaflop'luk gücü ise, insan geleceğini mükemmelleştirmek ve robot tabanlı uzay araştırmalarını geliştirmek için kullanıyor...