Supercomputer tercepat Frontier melewati batas Exascale 2022


Technology | 31 May 2022

Negara maju umumnya memiliki satu atau lebih super computer.

Dibangun dengan biaya besar, tenaga listrik yang besar, maklum jumlah procesornya setara satu pabrik.

Pengunaan listriknya sangat besar, setara satu kelurahan bila diaktifkan penuh. Kebuthan power tidak dihitung dalam ratusan watt atau ribuan watt, tapi MegaWatt.

Super computer ternyata baru beberapa tahun ini saja semakin cepat, dan kecepatan terus meningkat mengikuti hadirnya teknologi CPU dan GPU generasi baru.

Sejak tahun 2007 kecepatan tidak melewati angka 5 petaflops.
Tetapi sejak tahun 2010, kecepatan terus naik, dan tahun 2021 menembus ExaFlops dari 2 supercomputer Tianhe-3 dan OceanLigh China walau belum masuk daftar resmi.
Amerika, super computer Frontier melewati batasi angka 1.1 ExaFlops beroperasi mulai Juni 2022, dirancang dapat di perluas lebih besar.
Tahun 2023, supercomputer akan menembus 2 ExaFlops dengan proyek procesor Intel Aurora dan AMD El Capitan

Frontier supercomputer Oktober 2022
Supercomputer tercepat skala Exascale ternyata macet.
Ketika bekerja untuk tugas khusus, sistem gagal setelah beberapa jam bekerja.
Konon masalah sistem supercomputer macet disebabkan sistem yang terlalu besar.
Ada kabar masalah di procesor AMD Instinct MI250X, tapi dibantah bukan di procesor. Itu procesor terkuat AMD custom, berisi 14.080 core dengan power 500W.
Tim Oak masih mencari masalah, mengapa sistem Frontier berhenti bekerja dalam hitungan jam.



Frontier supercomputer Mei 2022
Supercomputer Frontier supercomputer mengunakan procesor AMD, masuk sebagai supercomputer tercepat.
Kemampuan kalkulasi 1,102 ExaFlops perdetik, mengantikan posisi Fugaku milik Jepang

Angka 1 ExaFlops (EF) masih sementara, sistem dapat mencapai 1,69 EF perdetik dan dapat mencapai 2 EF untuk beban puncak.
Angka 1 ExaFlop artinya computer dapat melakukan kalkulasi 1 triliun operasi floating point perdetik.

Supercomputer Frontier dilengkapi sistem AI tercepat di dunia, dengan kemampuan 6,88 ExaFlops.
Jumlah CPU yang sangat banyak, tapi SuperComputer Frontier menjadi mesin hemat power.


Setara kalkulasi 52,23 Gflops per Watt, hanya saja ketika beroperasi penuh di semua sistem berbeda.
Membutuhkan power 21.1 MegaWatt selama pengujian Benchmark, dan beban puncak 29 MW.
Sedangkan perluasan nanti dicadangkan sampai 70MW bila diperlukan.
Procesor yang dipakai AMD Epyc, yang sudah digunakan 94 supercomputer dari 500 supercomputer teratas.

Superkomputer Frontier milik HPE dibangun di Laboratorium Nasional Oak Ridge (ORNL) Departemen Energi (DOE) di Tennessee.
9.408 node komputasi, masing-masing dengan satu CPU AMD Trento 64 core DDR4 512 GB dan 4 GPU AMD Radeon Instinct MI250X.
Membutuhkan 74 rack server di dalam HPE Cray EX. Masing masing rak memiliki bobot 4 ton
Total jumlah supercomputer Frontier dengan 602.112 core unit, DDR4 kapasitas 4,6 Petabyte.

Yang lain, 37.888 GPU unit AMD MI250X - 8.138.240 core memori HBM 4,6 petabyte (128GB per GPU).
Seluruh CPU dan GPU terhubung ke sistem jaringan HPE Cray Slingshot-11 berbasis Ethernet.
Panas CPU di dinginkan dengan 6 ribu galon air mengunakan pompa kekuatan 350 HP, tanpa memerlukan sistem pendingin AC.
Air dialirkan ke sebuah kolam besar berukuran olimpiade selama 30 menit sampai suhu air turun.

Kapasitas storage juga tidak tanggung, 700 petabyte, kecepatan 75 TB/s, dan kinerja 15 miliar IOPS. Tingkat metadata tersebar di 480 NVMe SSD yang menyediakan 10PB dari keseluruhan kapasitas, sementara 5.400 storage NVMe SSD menyediakan 11,5PB untuk penyimpanan berkecepatan tinggi utama.
Terakhir 47.700 harddisk PMR menyediakan kapasitas 679PB.

Membuat satu computer hanya memerlukan 6 komponen utama (board, GPU, CPU, RAM, Power, storage, pendingin)
Kebutuhan suku cadang computer Frontier harus meminta departemen pertahanan untuk mendapatkan komponen penting tersedia.
Total 60 juta part dengan 685 nomor suku cadang berbeda.

Supercomputer Frontier 2022

Jepang Fugaku Super Computer 22 Juni 2020
Fugaku supercomputer resmi sebagai supercomputer tercepat di dunia pada tahun 2020.


Dikembangkan sejak tahun 2014 sebagai penerus supercomputer K.
Rencana pengoperasian penuh tahun 2021, tahun 2020 sudah beroperasi untuk beberapa bagian.

Mengunakan procesor A64FX 48C 2.2Ghz, buatan Fujitsu. Berada di pusat sain Riken.
Memiliki 7.299.072 core procesor. Mencapai kalkulasi 414.530 TFlops, dengan tingkat puncak kecepatan 513.854,7 TFlops
Atau setara 415 Petaflops
Dengan RAM 4.866.048GB, setiap core terhubung dengan sistem TOfu INterconnect D.
Ketika computer bekerja, setidaknya membutuhkan daya 28.335 kW, atau setara 28MW

Supercomputer tercepat Fugaku Japan June 2020


China
Dan supercomputer memiliki super computer dengan kecepatan  33.9 petaflops.
Super computer kedua Tianhe-1A sebelumnya sudah mencapai 2,5 petaflops berlokasi di Tianjin, sekarang berada di rangking 12. Model pertama Tianhe-1 berada di Funan.

China memiliki 7 super computer di rangking 50 teratas. Dengan urutan Tianhe-2, 2 unit Tianhe-1A, Nebulae (di Zhenzhen), Sunway Blue Light , Mole-8,.5, Cluster Platform DL360p (digunakan oleh service provider) pada daftar 100 super computer tercepat.

Dari daftar 500 super computer, sekitar 55 super computer berada di China yang digunakan pada bidang berbeda..





Kemampuan super computer umumnya digunakan untuk ilmu pengetahuan. Seperti Titan di Oak Ridge dietmpatkan dikelola oleh laboratorium nasional Tennessee.

Sejak super computer semakin cepat, pengunaan OS juga berubah. Dari Uiix, sekarang sebagian besar mengunakan Linux.

Negara pemilik super computer tercepat saat ini berada di China, Amerika, Jepang, Perancis, Italia, Inggris, Jerman, Korea Selatan dan negara lainnya hanya memiliki kecepatan lebih rendah.

Procesor super computer tidak lagi mengandalkan procesor biasa. Tetapi digabung dengan procesor GPU Nvidia untuk akselerasi. Procesor yang dipakai rata rata mengunakan 6 core atau lebih

Generasi super computer pertama yang mencapai 1 petaflops dibuat oleh IBM Roadrunner tahun 2008.

Dan baru di pensiunkan tahun 2013 karena sudah terlalu lambat. Disebut boros bisa diambil contoh dari Titan Cray XK7 dengan 17,59 petaflops membutuhkan power 8,21MW. Bisa dibandingkan kebutuhan power Tianhe-2, ketika seluruh procesor aktif maka kebutuhan power mencapai 17,8MW


Frontier dan Aurora Supercomputer rencana 2021
Dibangun di Amerika mengunakan disain chip AMD dan supercomputer Cray untuk laboratorium Oak Ridge National. Lab yang bertugas untuk kalkulasi seperti nuklir dan iklim. Mengunakan procesor Epyc, masing masing terhubung ke 4 unit Radeon Instinct GPU.

AMD sempat mundur dari kancah pembuatan procesor, sampai 2012 AMD meluncurkan Opteron dan digunakan oleh ORNL di Titan supercomputer dengan kecepatan 17,59 Petaflops.

Kecepatan lebih dari 1,5 Exaflops, mengunakan generasi baru sistem computing.

Frontier disebutkan setara kekuatan kombinasi 160 unit supercomputer paling cepat.

Kecepatan tranfer mencapai 100.000HD video dalam 1 detik. dan dibutuhkan ruangan seluas 2000 meter persegi atau setara 2x luas lapangan basket.
Dan kebutuhan panjang kabel sebanyak 150km.

Supercomputer Aurora lain dibangun, dibawah kemampuan Frontier, dengan konstruksi Intel dan Cray di laboratorium Argonne National.

Di depan Amerika, China diperkirakan sudah memiliki supercomputer dengan kekuatan Exascale Supercomputer dan mulai bekerja 2020 mendatang.


Sierra Supercomputer Oktober 2018
240 rak computer, 4320 node, di sebuah ruangan seluas 2000 meter persegi.

Computer Sierra dimiliki pemerintah Amerika ditempatkan di Lawrence Livermore National Lab California.

Pembuatan baru selesai 4 tahun.Lebih banyak pengunakan proses dari core GPU Nvidia, IBM, dan kerjasama dengan IBM dan Mellanox.

Dengan 125 quadtriliun kalkulasi perdetik, 100.000x lebih realistik dari sebuah computer desktop standar.

Posisi Sierra Supercomputer sebenarnya ada di posisi ke 3, setelah Sunway Taihulight nomor 2 dan nomor 1 adalah IBM Summit.



Computer digunakan untuk penelitian medis, membantu pengembangan pengobatan kanker dan studi akibat trauma otak.

Computer juga digunakan untuk simulasi bagi penelitian rahasia pemerintah. Melakukan simulasi keamanan persenjataan.

Ketika proses computer bekerja, dibutuhkan power 11-12MW, setara 12.000 kebutuhan listrik rumah tangga.

Jadi jangan bercita cita ingin memiliki computer ini dirumah. Karena tetangga akan marah, dan listrik dapat padam.

Supercomputer Sierra 2018

Juni 2018
Amerika kembali memegang rekor supercomputer tercepat. Supercomputer Summit memiliki kecfepatan 200 petaflops atau setara 200 kuadrilliun perdetiknya.
Tapi rekor baru tersebut mungkin tidak akan bertahan lama.

Supercomputer Sumit menghabiskan 200 juta dollar yang dibangun pemerintah Amerika.

Tren supercomputer sekarang dibuat untuk melakukan simulasi. Seperti tren iklim, menemukan cadangan minyak, atau memecahkan kode enskripsi. Bidang lain dari medis, materi baru dan teknologi energi dapat dilakukan simulasi di supercomputer.

Supercomputer Summit memiliki total berat 340 ton, ditempatkan di ruangan seluas 3000 meter persegi. Dengan jumlah procesor 9216 unit chip IBM, dan 2748 unit procesor GPU Nvidia. Dan disambung dengan kabel serat optik sepanjang 250km.

Supercomputer perlu didinginkan, membutuhkan 4000 galon air permenit dialirkan ke dalam sistem pendingin. Selama bekerja, supercomputer Summit menghabiskan listrik setara 8.100 rumah (sekelas rumah di Amerika)

Super Computer Summit tercepat Amerika Juni 2018 200 Petaflops

November 2017
2 pusat laboratorium supercomputer China masih berada di tingkat teratas.
No.3 pada tahun 2016 dipegang oleh DOE Ridge National dengan Titan Cray Amerika, digantikan dengan Piz Daint dari Swiss yang awalnya berada di posisi ke 8
No.4, Gyuokun Jepang masuk di posisi

Supercomputer Sunway TaihuLIght membutuhkan power 15MW ketika seluruh core procesor bekerja. Sangat boros untuk kalkulasi sistem computing, tetapi dilihat kecepatannya 3x lebih cepat dibanding Tianhe-2

Juni 2016
Posisi computer tercepat National Supercompting di Guangzhou Tianhe-2 akhirnya digantikan dengan supercomputer National Supercompting Center di Wuxi Sunway TaihuLight

Bahkan kemampuan jauh melebihi kemampuan supercomputer lain. Memiliki 10 juta core procesor dengan kalkulasi 93.000 Tflop atau 1x lebih cepat dibanding Tianhe-2 yang sudah berada di nomor 1 selama 3 tahun terakhir. Dan 5x lebih cepat dibanding supercomputer di Amerika.

TaihuLight tidak mengunakan procesor buatan Intel, atau Nvidia. China membuat procesor khusus SW26010 yang dibuat oleh Shanghai High Performance IC Design Center.

China bukan memiliki 2 super computer seperti daftar diatas.
2001, China belum masuk daftar 500 supercomputer dari tempat penlitian supercomputer.
2016 China masuk daftar 500 supercomputer yang ada di seluruh dunia. 167 supercomputer dibangun di China dibanding Amerika memiliki 165 supercomputer.
2017 China memiliki 202 sistem supercomputer, dibanding Amerika sekarang hanya 143 supercomputer untuk pusat penelitian.
2018, Amerika Energy Summit, mengunakan procesor Titan 18688 note dengan kecepatan 300 petaFlops
2018, Sierra, mengunakan procesor Nvidia dan IBM sudah bekerja Oktober 2018

China memiliki 227 supercomputer tercepat di dunia, sedangkan Amerika 109 supercomputer.

Amerika baru selesai membangun computer milik departemen energi di awal 2018. Memiliki kecepatan 200 PetaFlop, dengan procesor IBM dan Volta Nvidia. Computer tersebut diberi nama Summit Supercomputer.

Ditahun yang sama dua computer juga milik Amerika adalah Aurora dan Sierra akan selesai dibangun. Berbeda dengan Summit, Aurora dan Sierra dibuat oleh Cray dan Intel dengan Xeon Phi. Memiliki kecepatan lebih dari 1180 petaFlop

Dibawah ini daftar super computer tercepat di dunia.


Rank Ssstem Cores Rmax (PFlop/s) Rpeak (PFlop/s) Power (kW)
1 Frontier - HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11, HPE DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory United States 8,730,112 1,102.00 1,685.65 21,100
2 Supercomputer Fugaku - Supercomputer Fugaku, A64FX 48C 2.2GHz, Tofu interconnect D, Fujitsu RIKEN Center for Computational Science Japan 7,630,848 442.01 537.21 29,899
3 LUMI - HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11, HPE EuroHPC/CSC Finland 1,110,144 151.90 214.35 2,942
4 Summit - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.07GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband, IBM DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory United States 2,414,592 148.60 200.79 10,096
5 Sierra - IBM Power System AC922, IBM POWER9 22C 3.1GHz, NVIDIA Volta GV100, Dual-rail Mellanox EDR Infiniband, IBM / NVIDIA / Mellanox DOE/NNSA/LLNL United States 1,572,480 94.64 125.71 7,438
6 Sunway TaihuLight - Sunway MPP, Sunway SW26010 260C 1.45GHz, Sunway, NRCPC National Supercomputing Center in Wuxi China 10,649,600 93.01 125.44 15,371
7 Perlmutter - HPE Cray EX235n, AMD EPYC 7763 64C 2.45GHz, NVIDIA A100 SXM4 40 GB, Slingshot-10, HPE DOE/SC/LBNL/NERSC United States 761,856 70.87 93.75 2,589
8 Selene - NVIDIA DGX A100, AMD EPYC 7742 64C 2.25GHz, NVIDIA A100, Mellanox HDR Infiniband, Nvidia NVIDIA Corporation United States 555,520 63.46 79.22 2,646
9 Tianhe-2A - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692v2 12C 2.2GHz, TH Express-2, Matrix-2000, NUDT National Super Computer Center in Guangzhou China 4,981,760 61.44 100.68 18,482
10 Adastra - HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11, HPE Grand Equipement National de Calcul Intensif - Centre Informatique National de l'Enseignement Suprieur (GENCI-CINES) France 319,072 46.10 61.61 921


Di era 80an sebuah computer Cray-2 banyak digunakan untuk penelitian. Dibanding smartphone seperti iPhone 12 lebih banyak untuk chatting, media sosial sampai gaming. Apakah iPhone 12 lebih cepat dari supercomputer Cray-2. BIla tidak sebesar apa ruangan yang dibutuhkan Cray-2 agar setara iPhone.

Bintang ketika melintas ke lubang hitam supermasif, apa bernasib sama dan hancur. Simulasi supercomputer menunjukan hal berbeda. Ada faktor yang mempengaruhi sebuah bintang akhirnya total dihancurkan gravitasi lubang hitam, tapi bintang dapat bertahan dan kembali seperti biasa.



Microsoft mulai mengunakan sistem pendingin 2 fase dengan cairan. Server computer direndam ke dalam cairan, kontak komponen panas akan langsung mengenai cairan. Gigabyte menawarkan disain memasukan computer ke dalam cairan teknik yang sama.

Supercomputer Selene hanya membutuhkan waktu 1 bulan. Nvidia mengerjakan dengan cara modular, dan sistem pendingin yang lebih sederhana. Semua unit modul yang disebut SuperPod dibuat seragam, memudahkan instalasi serta pengawasan dengan robot khusus.

Rancangan kedua penemu tersebut adalah lembaran seperti film. Memantulkan gelombang panjang matahari seperti cahaya inframerah yang membawa panas.MIT membuat jendela transparan dan berubah menjadi buram bila terkena panas menolak cahaya matahari.

Pengembangan mesin AC telah berusia 100 tahun. Mengambil tenaga dalam proses pendinginan. Tapi teknologi baru dari peneliti Singapura NUS membuat mesin pendingin berbasis bahan air. Lebih hemat 40% konsumsi listrik di daerah tropis




No popular articles found.