Apa itu superkomputer?

Teknologi superkomputer terdiri dari superkomputer, komputer tercepat di dunia. Superkomputer terdiri dari interconnect, sistem I/O, memori, dan inti prosesor.

Tidak seperti komputer tradisional, superkomputer menggunakan lebih dari satu unit pemrosesan pusat (CPU). CPU ini dikelompokkan ke dalam node komputasi, yang terdiri dari sebuah prosesor atau sekelompok prosesor, multiprosesor simetris (SMP), dan blok memori. Dalam skala besar, superkomputer dapat berisi puluhan ribu node. Dengan kemampuan komunikasi jaringan sangat cepat, node ini dapat berkolaborasi dalam memecahkan masalah tertentu. Node juga menggunakan jaringan sangat cepat untuk berkomunikasi dengan sistem I/O, seperti penyimpanan dan jaringan.

Hal yang perlu diperhatikan, karena konsumsi daya superkomputer modern, pusat data memerlukan sistem pendingin dan fasilitas yang sesuai untuk menampung semuanya.

Karena superkomputer sering digunakan untuk menjalankan program kecerdasan buatan, superkomputer menjadi identik dengan AI. Penggunaan secara teratur ini karena program AI memerlukan komputasi kinerja tinggi yang ditawarkan superkomputer. Dengan kata lain, superkomputer dapat menangani jenis beban kerja yang biasanya dibutuhkan untuk aplikasi AI.

Misalnya, IBM membangun superkomputer Summit dan Sierra dengan mempertimbangkan beban kerja big data dan AI. Superkomputer ini membantu memodelkan supernova, merintis materi baru, dan menggali kanker, genetika, dan lingkungan, menggunakan teknologi yang tersedia bagi semua bisnis.

Superkomputasi diukur dalam operasi floating-point per detik (FLOPS). Petaflops adalah ukuran kecepatan pemrosesan komputer yang setara dengan seribu triliun flop. Dan sistem komputer 1-petaflop dapat melakukan satu kuadriliun (10¹⁵) flop. Dari perspektif yang berbeda, superkomputer dapat memiliki daya pemrosesan satu juta kali lebih besar daripada laptop tercepat.

Menurut daftar TOP500, superkomputer tercepat di dunia adalah Fugaku dari Jepang dengan kecepatan 442 petaflops pada Juni 2021. Superkomputer IBM, Summit dan Sierra, menduduki posisi kedua dan ketiga, masing-masing mencatatkan 148,8 dan 94,6 petaflops. Summit terletak di Oak Ridge National Laboratory, fasilitas Departemen Energi AS di Tennessee. Sierra terletak di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore di California.

Untuk menempatkan kecepatan saat ini ke dalam perspektif, ketika Cray-1 dipasang di Los Alamos National Laboratory pada tahun 1976, ia berhasil mencapai kecepatan sekitar 160 megaflops. Satu megaflop dapat melakukan satu juta (10⁶) flop.

Istilah superkomputer kadang-kadang digunakan secara sinonim untuk jenis komputasi lainnya. Tetapi pada lain waktu sinonim bisa membingungkan. Untuk memperjelas beberapa persamaan dan perbedaan di antara jenis komputasi, berikut ini beberapa perbandingan umum.

Sementara superkomputer biasanya mengacu pada proses perhitungan kompleks dan besar yang digunakan oleh superkomputer, komputasi berkinerja tinggi (HPC) adalah penggunaan beberapa superkomputer untuk memproses perhitungan yang kompleks dan besar. Kedua istilah ini sering digunakan secara bergantian.

Superkomputer kadang-kadang disebut komputer paralel karena superkomputer dapat menggunakan pemrosesan paralel. Pemrosesan paralel adalah ketika beberapa CPU bekerja untuk menyelesaikan satu perhitungan pada waktu tertentu. Namun, skenario HPC juga menggunakan paralelisme, tanpa harus menggunakan superkomputer.

Pengecualian lainnya adalah superkomputer dapat menggunakan sistem prosesor lain, seperti prosesor vektor, prosesor skalar, atau prosesor multithreaded.

Komputasi quantum adalah model komputasi yang memanfaatkan hukum mekanika quantum untuk memproses data, melakukan komputasi berdasarkan probabilitas. Tujuannya adalah untuk memecahkan masalah kompleks yang tidak dapat dipecahkan oleh superkomputer terkuat di dunia dan tidak akan pernah bisa dipecahkan oleh superkomputer.

Superkomputer berkembang selama bertahun-tahun sejak mesin Colossus dioperasikan di Bletchley Park pada tahun 1940-an. Colossus adalah komputer digital pertama yang fungsional, elektronik, dan dirancang oleh Tommy Flowers, seorang insinyur telepon riset General Post Office (GPO).

Istilah superkomputer mulai digunakan pada awal 1960-an, ketika IBM meluncurkan IBM 7030 Stretch dan Sperry Rand meluncurkan UNIVAC LARC. Ini adalah dua superkomputer pertama yang dirancang untuk menjadi lebih kuat daripada mesin komersial tercepat yang tersedia pada saat itu. Peristiwa yang memengaruhi kemajuan superkomputer dimulai pada akhir 1950-an ketika pemerintah mulai secara teratur mendanai pengembangan teknologi mutakhir dan berkinerja tinggi untuk aplikasi militer.

Meskipun superkomputer awalnya diproduksi dalam jumlah terbatas untuk pemerintah, teknologi yang dikembangkan akan masuk ke utama industri dan komersial. Misalnya, dua perusahaan AS, Control Data Corporation (CDC) dan Cray Riset, memimpin industri superkomputer komersial dari pertengahan 1960-an hingga akhir 1970-an. CDC 6600, dirancang oleh Seymour Cray, dianggap sebagai superkomputer komersial pertama yang sukses. IBM kemudian menjadi pemimpin industri komersial dari tahun 1990-an hingga hari ini.