Supercomputer Titan menyentuh 20 petaflops tenaga pemrosesan

Laboratorium National Oak Ridge milik US Department of Energy pada hari Senin menyelesaikan penyebaran superkomputer 20-petaflop yang disebut Titan, yang lab berharap akan memberi AS keunggulan atas China dan Jepang dalam perlombaan untuk membangun komputer tercepat di dunia.

Superkomputer, yang ditempatkan di fasilitas ORNL di Tennessee, mampu memproses 20.000 triliun kalkulasi per detik. Superkomputer ini lebih dari sepuluh kali lebih cepat dari pendahulunya yang disebut Jaguar, yang dikerahkan pada tahun 2009 dan dianggap sebagai superkomputer tercepat di dunia pada Juni 2010 sampai dicopot beberapa bulan kemudian oleh superkomputer China yang disebut Tianhe-1A di Pusat Supercomputer Nasional di Tianjin.

Supercomputer sekaya penyebaran Titan datang hanya beberapa minggu sebelum perilisan Top500, yang mendaftar 500 superkomputer tercepat di dunia. Superkomputer tercepat dalam daftar Top500 yang dirilis pada bulan Juni tahun ini adalah Sequoia, sistem IBM BlueGene / Q yang dikerahkan oleh US DOE di Lawrence Livermore National Laboratory di Livermore, California.

Kompetisi global

"Daya saing Amerika sangat penting dari perspektif keamanan global dan keamanan nasional, "kata Jeffrey Nichols, direktur laboratorium asosiasi untuk komputasi dan penelitian ilmu komputasi di ORNL, dalam sebuah wawancara. "Sangat penting bahwa kami kompetitif dalam bidang teknologi tinggi ini sehingga solusi sains yang kami selesaikan kompetitif dan menempatkan kami di ujung tombak di mana kami harus menyelesaikan masalah ini."

Negara-negara seperti Jepang dan China dengan cepat mengukur kemampuan komputasi mereka dengan superkomputer di lima besar, kata Nichols. Tetapi AS membuat penggunaan kekuatan komputasi yang lebih efektif untuk memecahkan beberapa masalah sains teratas di negara ini, kata Nichols.

"Jika Anda melihat Oak Ridge dan apa yang kita bawa ke meja adalah bahwa kita memiliki pengembang aplikasi yang dapat menggunakan mesin-mesin ini dalam skala besar. Cina tidak dapat. Mereka memiliki model pembangunan ekonomi yang mengatakan kami akan menempatkan perangkat keras ini di lantai dan orang-orang dapat datang dan membayar menggunakan mesin untuk melakukan penelitian ilmiah mereka, "kata Nichols.

ORNL menyambut baik proposal dari para ilmuwan dan 40 proyek dipilih setiap tahun untuk menggunakan fasilitas komputasi di lab. Proposal dipilih berdasarkan prestasi oleh para ahli ilmiah, tetapi juga dengan memastikan aplikasi dapat ditingkatkan sehingga sumber daya tidak terbuang sia-sia. Para ilmuwan yang menggunakan Titan tidak perlu membayar untuk penggunaan.

Lebih banyak kekuatan komputasi meningkatkan penemuan pengetahuan, dan membantu dalam simulasi dan eksperimen yang lebih realistis, kata Nichols, menambahkan bahwa Titan akan membantu AS dalam bidang penelitian seperti biosciences, iklim, energi dan ruang.

Sebagai contoh, ORNL melakukan penelitian pada ilmu neutron, yang meliputi pembangunan mesin pembakaran yang menghasilkan emisi lebih rendah dan efisiensi yang lebih tinggi. Eksperimen tersebut terkait dengan ekonomi, lingkungan, dan keamanan nasional negara itu, dan superkomputer yang lebih cepat seperti Titan memajukan penelitian lebih cepat di daerah itu, kata Nichols.

[Lihat juga Leluhur IBM Watson: A Look at Supercomputers of the Past]]

Spesifikasi Titus

Titan adalah superkomputer Cray XK7, yang memasangkan 18.688 Advanced Micro Devices 16-core Opteron 6274 CPU dengan 18.688 Nvidia Tesla K20 GPU (unit pemrosesan grafis). Prosesor grafis menyediakan eksekusi lebih cepat dari beberapa aplikasi ilmiah dan matematika, sementara CPU lebih baik untuk pemrosesan serial. Dengan memanfaatkan daya komputasi bersama dari CPU dan GPU, superkomputer mampu memberikan hasil dengan cara yang paling hemat daya, kata Steve Scott, kepala perwira teknologi dari lini produk Tesla di Nvidia.

Titan dibangun ke dalam 200 lemari server, yang ukurannya sama dengan Jaguar. ORNL ditingkatkan dengan berpindah ke CPU 16-core dan prosesor grafis terbaru, yang lebih cepat dan lebih hemat daya. Titan memiliki 700TB memori.

Titan mengkonsumsi sekitar 9 megawatt daya dan biaya energi untuk menjalankan superkomputer dapat menambahkan hingga $ 10 juta per tahun, kata Nichols. DOE bersedia untuk menyerap biaya karena mengetahui bahwa program penelitian yang canggih diperlukan, kata Nichols.

Tonggak berikutnya untuk superkomputer adalah untuk mencapai kinerja exaflop, yaitu sekitar 1000 petaflops, pada tahun 2018. ORNL memperbarui superkomputer di klip tiga hingga empat tahun, dan Nichols mengharapkan upgrade besar ke Titan pada 2016. Dia juga berharap sistem exaflop akan ada di ORNL pada 2020, meskipun dia menambahkan tidak ada yang pasti.

"Kita harus berpikir tentang membuat kasus untuk mesin tahun 2020 atau mesin 2016. Kita harus mulai berbicara dengan vendor tentang mesin-mesin itu, "kata Nichols.

Agam Shah mencakup PC, tablet, server, chip dan semikonduktor untuk IDG News Service. Ikuti Agam di Twitter di @agamsh. Alamat e-mail Agam adalah [email protected]