iSIOMAS
Vina's daddy

Super Komputer

Sejak BlueGene dari IBM menduduki posisi teratas Top 500, kompetisi membuat superkomputer tercepat dunia kembali ramai. Di Jepang, NEC membangun komputer vektor tercepat segala zaman. Jerman pun berambisi untuk merebut posisi puncak.

Superkomputer lebih merupakan objek prestise negara industri besar. Komputer berkinerja tinggi telah berkembang menjadi lahan kompetisi internasional. Untuk memecahkan berbagai persoalan ilmiah dan industrial, kinerja komputer besar tidak tergantikan. Dengan semakin canggihnya model matematis dan semakin rumitnya simulasi, kebutuhan kapasitas komputasi menjadi tidak terbatas. Itu merupakan hal yang diyakini oleh lembaga-lembaga ilmu pengetahuan di kelima benua. Bidang yang paling rakus dalam kapasitas komputasi adalah penelitian iklim dan sistem bumi, fisika
struktur nano, fisika benda padat, astrofisika, biofisika, mekanika arus, dinamika molekular, kromodinamika kuantum, penelitian material,dan polimer. Dengan melihat Top 500—sebuah daftar peringkat yang disusun para ilmuwan dan di-update dua kali setahun—dalam beberapa tahun ke depan, Jerman akan dapat bersaing secara internasional. Awal tahun ini, di High Performance
Computing Centre di Stuttgart telah terinstalasi sebuah superkomputer dengan kinerja puncak 11 Teraflops. Komputer tercepat Jerman sebelumnya berada di pusat penelitian di Juelich yang mencapai 8,9 Teraflops. Lokasi berikutnya adalah Pusat Komputer Leibnitz di Garching, dekat Muenchen. Di sini, negara bagian Bavaria ini telah menginstalasi sebuah superkomputer dengan kinerja puncak 33 Teraflops, yang akan ditingkatkan menjadi 69 Teraflops hingga tahun 2007 agar menempati posisi kedua dalam Top 500. IBM memiliki rencana besar dengan BlueGene yang tahun lalu merebut gelar superkomputer tercepat di dunia dengan 70,72 Teraflops, yang akan ditingkatkan menjadi 360 Teraflops pada tahun ini. Arsitektur BlueGene yang dapat diperbesar memudahkan loncatan kinerja semacam itu. Sebuah simpul BlueGene terdiri atas 2 CPU, 4 co-processor, 4 MB RAM, dan sebuah sistem komunikasi yang dibentuk dari 5 jaringan mandiri. Dua simpul dikemas menjadi satu modul. Selanjutnya, 16 modul dimuat dalam sebuah bingkai platina dan 32 bingkai dimasukkan ke dalam sebuah rak. Simpul sebanyak 1.024 dari 65.536 yang direncanakan (saat ini sudah mencapai 16.384),
berfungsi untuk mengatur input dan output dari 64 unit komputasi. Meskipun belum selesai seluruhnya, kinerja murni BlueGene sangat mengesankan. "Komputer ini tidak seimbang," kata Dr. Horst-Dieter Steinhoefer, Kepala Divisi Komputer Kinerja Tinggi di LRZ Garching. "Ia mengandalkan
kinerja CPU, tetapi program-program untuk itu sulit ditemukan." Kritik Steinhoefer ini bukan tanpa alasan. Sebelum LRZ memilih superkomputer barunya, semua komputer yang masuk hitungan diuji dengan benchmark sendiri yang berorientasi aplikasi. Di sini, BlueGene tertinggal jauh di belakang yang lain. "Semakin banyak berurusan dengan fisika nyata, semakin berat bagi BlueGene," kata
Steinhoefer. Penyebabnya jelas, yaitu jika latency antara cache dan RAM terlalu besar, program menjadi lamban atau tidak jalan. BlueGene hanya dapat menunjukkan tajinya pada program yang relatif 'puas' dengan arus data kecil dalam RAM. CPU BlueGene dirancang untuk melakukan kalkulasi
dalam penelitian genom, dengan kekuatan dalam simulasi molecule folding dan tugas-tugas serupa. Setelah rampung ia akan dipasang di US-Department of Energy yang antara lain untuk melaksanakan tugas klasik superkomputer, yaitu simulasi tes atom. Kritik pada BlueGene yang hanya kompeten dalam tugas tertentu juga dialamatkan kepada superkomputer Top 500 lainnya. Daftar peringkat ini menyeleksi komputer berdasarkan kecepatan pada benchmark Linpack yang mencari solusi sistem
persamaan linear. Benchmark ini menuntut RAM yang besar, tetapi hanya mengukur kinerja CPU.

Superkomputer tercepat tidak selalu terbaik pada setiap kalkulasi
Setelah menjalankan tes sendiri, LRZ memesan komputer tercepat Jerman HLRB II dari Silicon Graphics (SGI). Di Garching akan dibuat sistem serupa, juga komputer Columbia NASA yang saat ini menduduki peringkat kedua dalam Top
500—juga dibangun oleh SGI. Keistimewaan pada solusi dari SGI adalah tersedianya RAM besar yang dapat dikontak secara seragam. Simpul-simpul yang masing-masing memiliki 2 prosesor disatukan dengan teknologi Interconnect NUMAlink yang menggunakan rangkaian sakelar kecil. Akses data pada simpul yang jauh dilakukan dengan bandwidth tinggi. Kelebihan lainnya, arsitektur SGI ini otomatis menjamin koherensi cache secara hardware. Artinya, isi cache semua prosesor yang memproses data yang sama dalam operasi paralel selalu sinkron. RAM yang tersebar di seluruh sistem dapat diperlakukan sebagai satu RAM (shared memory) bagi sistem operasi dan program. Arus data besar dapat dimuat ke dalam memori tanpa terpecah-pecah dan tidak perlu digabung kembali sebagai hasil keseluruhan. Dalam superkomputer Garching—yang untuk pembuatan dan perawatannya hingga tahun 2007 disediakan dana sekitar 50 juta Euro—terdapat 6.656 inti prosesor Itanium dari Intel untuk menjamin kinerja yang diinginkan. Bidang aplikasi utamanya adalah simulasi ilmiah. Kontribusi Intel pada komponen superkomputer mencapai 60%. Menurut Prof. Hans W. Meuer, salah satu inisiator Top 500 dari Universitas Mannheim, Intel masih akan mengembangkan dominasinya di tahun-tahun mendatang. Trend dari komputer vektor hingga mikroprosesor yang diproduksi secara serial—lebih
ekonomis dan fleksibel dibandingkan CPU untuk komputer vektor—yang berkemampuan mengontak beberapa registry dan unit komputasi dengan hanya satu perintah. "Ketika kami menyusun Top 500 pertama pada tahun 1993, kebanyakan komputer adalah komputer vektor," kata Meuer. Sekarang, masa kejayaan komputer jenis itu telah lewat seperti kata Meuer, tetapi masih ada celah pasar untuknya.Kelebihan komputer vektor dapat dimanfaatkan untuk mencari solusi persamaan diferensial parsial, seperti yang digunakan untuk simulasi crash-test dalam industri otomotif. NEC langsung memperkenalkan sebuah komputer vektor baru, SX-8, tak lama setelah Earth Simulator-nya tersingkir dari posisi teratas. Kinerja SX-8 akan mencapai sekitar 65 Teraflops pada tingkat pengembangan maksimal. Namun, besarnya Teraflops ini tidak menunjukkan segalanya mengenai kinerja sebuah komputer. Meskipun demikian, Meuer tetap membela peran Top 500 sebagai barometer trend. "Hingga kini kami telah berhasil memprediksi kinerja yang dapat dicapai. Misalnya, delapan tahun lalu kami mengumumkan bahwa pada tahun 2005 akan ada komputer Teraflops dalam daftar. Itu sudah menjadi kenyataan". Komputer Petaflops pertama diramalkan akan hadir antara tahun 2008-2010. Satu Petaflop adalah satu triliun operasi per detik—sebuah kinerja komputasi yang masih sulit dibayangkan



Links

www.top500.org

www.research.ibm.com/bluegene/

www.lrz-muenchen.de/wir/intro/en/





sumber: CHIP www.chip.co.id

Written by iQ on Tuesday December 13, 2005
Permalink -

« Desain Prosesor - Rahasia Dibalik NVIDIA G70 »