13 Superkomputer Tercepat Di Dunia | Pada tahun 2022

Bagi kebanyakan dari kita, komputer mungkin tampak cukup cepat jika dapat menjalankan video 8K atau Far Cry versi terbaru dalam 60 fps tanpa melambat. Namun, ada banyak tugas rumit yang memerlukan miliaran kalkulasi per detik sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh desktop dengan prosesor i9.

Di situlah superkomputer berguna. Mereka menawarkan kinerja tingkat tinggi yang memungkinkan pemerintah dan organisasi untuk memecahkan masalah yang tidak mungkin dilakukan dengan komputer konvensional.

Superkomputer saat ini dibuat dengan mempertimbangkan beban kerja AI (kecerdasan buatan). Selain prakiraan cuaca, penelitian iklim, simulasi fisik, dan eksplorasi minyak dan gas, superkomputer membantu para ilmuwan menemukan bahan bangunan yang lebih tangguh dan mempelajari protein manusia dan sistem seluler pada tingkat detail yang ekstrem.

Biasanya, kinerja superkomputer diukur dalam operasi titik-mengambang per detik (FLOPS). Di bidang komputasi ilmiah, FLOPS adalah angka yang lebih akurat daripada mengukur instruksi per detik.

Tahukah Anda bahwa superkomputer pertama Livermore Atomic Research Computer dibangun untuk Pusat Penelitian dan Pengembangan Angkatan Laut AS pada tahun 1960.

Untuk menunjukkan kepada Anda seberapa jauh kami telah melangkah sejak saat itu, kami telah menyusun daftar rinci superkomputer tercepat di dunia. Mereka semua adalah sistem komputer non-terdistribusi yang berjalan di Linux.

13. Sequoia

Kecepatan: 17,1 petaFLOPS
Cores: 1,572,864

Vendor: IBM
Lokasi: Lawrence Livermore National Laboratory, Amerika Serikat

Sequoia menggunakan server BlueGene/Q IBM untuk memberikan kinerja puncak teoritis 20 petaFLOPS. Ini memiliki inti 123% lebih banyak dan 37% lebih hemat energi daripada komputer K pendahulunya.

Meskipun mesin ini banyak digunakan untuk simulasi senjata nuklir, mesin ini juga tersedia untuk berbagai tujuan ilmiah seperti perubahan iklim dan analisis genom manusia. Hal ini juga menunjukkan skalabilitas yang besar dengan simulasi 3D dari elektrofisiologi jantung manusia.

12. PANGEA III

Kecepatan: 17,8 petaFLOPS
Cores: 291.024

Vendor: IBM
Lokasi: pusat penelitian teknis dan ilmiah CSTJF di Pau, Prancis

Pangea III mengandalkan arsitektur kinerja tinggi yang dioptimalkan AI IBM. IBM dan NVIDIA bekerja sama untuk membangun satu-satunya koneksi CPU-ke-GPU NVLink di industri, yang memungkinkan bandwidth memori lebih dari 5 kali lebih cepat antara CPU IBM POWER9 dan GPU NVIDIA Tesla V100 Tensor Core daripada sistem berbasis x86 konvensional.

Arsitekturnya tidak hanya meningkatkan kinerja komputasi tetapi juga meningkatkan efisiensi energi. Sistem baru ini menggunakan kurang dari 10% konsumsi energi per petaFLOP seperti pendahulunya, Pangea I dan II.

Pangea III memiliki berbagai aplikasi, terutama di tiga bidang yang berbeda eksplorasi dan pengembangan pencitraan seismik, model pengembangan dan produksi, serta penilaian dan selektivitas aset.

11. Lassen

Kecepatan: 18,2 petaFLOPS
Cores: 288,288

Vendor: IBM
Lokasi: Lawrence Livermore National Laboratory, Amerika Serikat

Lassen ditujukan untuk simulasi dan analisis yang tidak terklasifikasi. Itu dipasang di lab yang sama dan menggunakan komponen bangunan yang sama dengan Sierra (superkomputer tercepat #2).

Meskipun Sierra adalah sistem yang besar, Lassen adalah ukuran yang layak dalam dirinya sendiri: persis 1/6 dari ukuran saudaranya yang lebih besar. Sistem Lassen terdapat dalam 40 rak, sedangkan Sierra memiliki 240 rak.

Prosesor IBM Power9 dan memori utama 253 terabyte membantu Lassen mencapai kinerja 23 petaFLOPS.

10. SuperMUC-NG

Kecepatan: 19,4 petaFLOPS
Cores: 305.856

Vendor: Lenovo
Lokasi: Leibniz Supercomputing Centre, Jerman

SuperMUC-NG menghadirkan 6.400 node komputasi berpendingin air langsung Lenovo ThinkSystem SD650 dengan lebih dari 700 terabyte memori utama dan 70 petabyte penyimpanan disk.

Hal ini terhubung ke sistem visualisasi yang kuat yang berisi powerwall stereoskopik 4K besar dan lingkungan virtual reality CAVE 5 sisi.

Server superkomputer para ilmuwan Eropa dari berbagai bidang, termasuk analisis genom, dinamika fluida, kromodinamika kuantum, ilmu kehidupan, kedokteran, dan astrofisika.

9. AI Menjembatani Infrastruktur Cloud

Kecepatan: 19,8 petaFLOPS
Cores: 391,680

Vendor: Fujitsu
Lokasi: Institut Nasional Sains dan Teknologi Industri Lanjutan, Jepang

Ini adalah Infrastruktur Komputasi AI Terbuka skala besar pertama di dunia yang memberikan kinerja puncak 32,577 petaFLOPS. Ini memiliki total 1.088 node, masing-masing berisi 2 prosesor Intel Xenon Gold Scalable, 4 NVIDIA Tesla V100 GPU, 2 InfiniBand EDR HCA, dan 1 NVMe SSD.

Fujitsu Limited mengklaim bahwa superkomputer tersebut dapat mencapai kepadatan termal 20 kali lipat dari pusat data konvensional, dan kapasitas pendinginan Rak 70 kW dengan menggunakan air panas dan pendingin udara.

8. Trinitas

Kecepatan: 21,2 petaFLOPS
Cores: 979.072

Vendor: Cray
Lokasi: Los Alamos National Laboratory, Amerika Serikat

Trinity dibangun untuk memberikan kemampuan komputasi yang luar biasa untuk NNSA Nuclear Security Enterprise. Ini bertujuan untuk meningkatkan kesetiaan geometris dan fisika dalam kode simulasi senjata nuklir, sambil memastikan bahwa persediaan nuklir aman, terjamin, dan efektif.

Superkomputer dikembangkan dalam dua tahap: tahap pertama menggabungkan prosesor Intel Xeon Haswell, dan tahap kedua mencakup peningkatan kinerja yang substansial menggunakan Prosesor Pendaratan Intel Xeon Phi Knights. Ini dapat memberikan kinerja puncak total lebih dari 41 petaFLOPS.

7. Piz Daint

Kecepatan: 21,2 petaFLOPS
Cores: 387.872

Vendor: Cray
Lokasi: Pusat Superkomputer Nasional Swiss, Swiss

Superkomputer ini, dinamai gunung Piz Daint di Pegunungan Alpen Swiss, berjalan pada mikroprosesor Intel Xeon E5-26xx dan NVIDIA Tesla P100.

Piz Daint menggunakan 'mode buffer burst' DataWarp untuk meningkatkan bandwidth efektif ke dan dari perangkat penyimpanan. Ini mempercepat laju input/output data, memfasilitasi analisis jutaan file kecil yang tidak terstruktur.

Selain tugas hariannya, ia dapat menangani analisis data dari beberapa proyek paling intensif data di dunia, seperti data yang dikumpulkan dari eksperimen di Large Hadron Collider.

6. Depan

Kecepatan: 23,5 petaFLOPS
Cores: 448.448

Vendor: Dell EMC
Lokasi: Texas Advanced Computing Center, Amerika Serikat

Frontera membuka kemungkinan baru dalam rekayasa dan penelitian dengan menyediakan sumber daya komputasi yang luas yang memudahkan para ilmuwan untuk mengatasi banyak tantangan kompleks di berbagai domain.

Frontera menampilkan dua subsistem komputasi: yang pertama berfokus pada kinerja presisi ganda sedangkan yang kedua berfokus pada komputasi stream-memori presisi tunggal. Ini juga memiliki antarmuka cloud dan beberapa node aplikasi untuk hosting server virtual.

5. Tianhe-2A

Kecepatan: 61,4 petaFLOPS
Cores: 4.981.760

Vendor: NUDT
Lokasi: National Supercomputing Center di Guangzhou, China

Dengan lebih dari 16.000 node komputer, Tianhe-2A mewakili instalasi prosesor Intel Ivy Bridge dan Xeon Phi terbesar di dunia. Sementara setiap node memiliki 88 gigabyte memori, total memori (CPU+coprocessor) adalah 1.375 tebibyte.

China menghabiskan 2,4 miliar yuan (US$390 juta) untuk membangun superkomputer ini. Sekarang banyak digunakan dalam simulasi, analisis, dan aplikasi keamanan pemerintah.

4. Sunway Taihu Light

Kecepatan: 93 petaFLOPS
Cores: 10.649.600

Vendor: NRCPC
Lokasi: National Supercomputing Center di Wuxi, China

Kekuatan komputasi TaihuLight berasal dari beberapa inti SW26010 CPU homegrown yang mencakup elemen pemrosesan komputasi dan elemen pemrosesan manajemen.

Satu SW26010 memberikan kinerja puncak lebih dari 3 teraFLOPS, berkat 260 elemen pemrosesannya (terintegrasi ke dalam satu CPU). Setiap elemen pemrosesan komputasi memiliki memori scratchpad yang berfungsi sebagai cache yang dikendalikan pengguna, yang secara signifikan mengurangi kemacetan memori di sebagian besar aplikasi.

Selain ilmu kehidupan dan penelitian farmasi, TaihuLight telah digunakan untuk mensimulasikan alam semesta dengan 10 triliun partikel digital. Namun, China berusaha mencapai lebih banyak lagi: negara tersebut telah menyatakan tujuannya untuk menjadi pemimpin dalam AI pada tahun 2030.

3. Sierra

Kredit gambar: Wikimedia

Kecepatan: 94.6 petaFLOPS
Cores: 1.572.480

Vendor: IBM
Lokasi: Lawrence Livermore National Laboratory, Amerika Serikat

Sierra menawarkan hingga 6 kali kinerja berkelanjutan dan 7 kali kinerja beban kerja dari pendahulunya Sequoia. Ini menggabungkan dua jenis chip prosesor: prosesor Power 9 IBM dan GPU Volta NVIDIA.

Sierra secara khusus dirancang untuk menilai kinerja sistem senjata nuklir. Ini digunakan untuk aplikasi prediktif dalam pengelolaan persediaan, program pengujian keandalan AS dan pemeliharaan senjata nuklir tanpa uji coba nuklir.

2. Puncak

Kredit gambar: ORNL

Kecepatan: 148.6 petaFLOPS
Cores: 2.414.592

Vendor: IBM
Lokasi: Laboratorium Nasional Oak Ridge, Amerika Serikat

Summit dapat memberikan 200 petaFLOPS pada puncaknya. Ini setara dengan 200 kuadriliun operasi floating-point per detik.

Ini juga merupakan superkomputer paling hemat energi ketiga di dunia, dengan efisiensi daya tercatat 14,66 gigaFLOPS per watt.

4.600+ server Summit, yang berukuran dua lapangan basket, menampung lebih dari 9.200 prosesor IBM Power9 dan lebih dari 27.600 GPU NVIDIA Tesla V100. Sistem ini terhubung dengan kabel serat optik sejauh 185 mil, dan menggunakan daya yang cukup untuk menjalankan 8.100 rumah

Pada tahun 2018, Summit menjadi superkomputer pertama yang memecahkan penghalang exascale. Saat menganalisis data genom, ia mencapai throughput puncak 1,88 exaops, yang hampir 2 miliar miliar kalkulasi per detik.

Amerika Serikat bertujuan untuk mengembangkan ekosistem komputasi exascale yang sepenuhnya mampu untuk studi ilmiah pada tahun depan, dan Summit adalah langkah menuju itu.

1. Fugaku

Kecepatan: 442 petaFLOPS
Cores: 7.630.848

Vendor: Fujitsu
Lokasi: RIKEN Center for Computational Science, Jepang

Dengan kinerja puncak teoritis 537 petaFLOPs, Fugaku adalah superkomputer tercepat di dunia. Ini juga merupakan superkomputer peringkat teratas pertama yang ditenagai oleh prosesor ARM.

Sesuai dengan benchmark HPCG, kinerja Fugaku melampaui kinerja gabungan dari empat superkomputer teratas berikutnya di dunia.

Ini adalah pencapaian besar bagi pemerintah Jepang, tetapi merancang sistem yang kuat seperti itu tidak murah. Sejak 2014, pemerintah telah menghabiskan sekitar $1 miliar untuk R&D, akuisisi, dan pengembangan aplikasi proyek.

Fugaku berjalan pada dua sistem operasi berdampingan: Linux dan 'OS multi-kernel ringan' yang disebut IHK/McKernel. Linux menangani layanan yang kompatibel dengan Antarmuka Sistem Operasi Portabel (POSIX), sementara McKernel menjalankan simulasi kinerja tinggi. 

Hal ini dirancang untuk mengatasi masalah sosial dan ilmiah prioritas tinggi, seperti prakiraan cuaca, pengembangan energi bersih, penemuan obat, obat pribadi, dan menjelajahi hukum mekanika kuantum.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Perangkat lunak apa yang dijalankan superkomputer?

Hampir semua superkomputer modern menggunakan sistem operasi Linux. Alasan utama untuk ini adalah sifat open-source Linux.

Karena superkomputer dirancang untuk tujuan tertentu, mereka memerlukan OS khusus yang dioptimalkan untuk persyaratan khusus tersebut. Ternyata mengembangkan dan memelihara sistem operasi yang dekat dan tepat adalah proses yang jauh lebih mahal dan memakan waktu.

Linux, di sisi lain, gratis, andal, dan mudah disesuaikan. Pengembang dapat mengonfigurasi atau membuat versi Linux yang terpisah untuk masing-masing superkomputer.

Siapa yang menggunakan superkomputer?

Superkomputer sebagian besar digunakan oleh para ilmuwan dan peneliti untuk melakukan tugas komputasi intensif di berbagai bidang, termasuk

• Penelitian aerodinamis dan prakiraan cuaca
• Menguji kekuatan enkripsi
• Simulasi dinamika molekul
• Keuangan dan riset pasar
• Simulasi uji coba nuklir 3D
• Penemuan obat
• Penelitian luar angkasa

Negara mana yang memiliki superkomputer paling banyak?

Pada tahun 2021, China memiliki 188 dari 500 superkomputer dengan kinerja terbaik di dunia. Amerika Serikat memiliki 122 dan Jepang memiliki 34 superkomputer. Bersama-sama, dua negara teratas menyumbang 62% dari mesin superkomputer paling kuat di dunia.

Apa masa depan superkomputer?

Menurut laporan Technavio, pasar superkomputer global akan tumbuh sebesar $ 12,5 miliar antara tahun 2021 dan 2025, berkembang pada CAGR 20% selama periode perkiraan.

Meningkatnya penggunaan kecerdasan buatan, pembelajaran mesin, dan teknologi cloud adalah alasan utama di balik pertumbuhan ini. Kebutuhan akan model yang sangat canggih untuk menangani masalah fisika, kimia, dan lingkungan yang kompleks dapat lebih mempercepat pertumbuhan.

Secara keseluruhan, dengan meningkatnya aplikasi canggih dalam waktu dekat, permintaan akan superkomputer akan meningkat. Entitas pemerintah diharapkan menjadi pengguna akhir yang menghasilkan pendapatan tertinggi.

Kami merekomendasikan Anda untuk mengunjungi efyei.com agar mendapatkan informasi lebih lengkap.