SUPERKOMPUTER

Superkomputer adalah komputer dengan kemampuan luar biasa karena didukung ribuan prosesor dengan kemampuan proses perhitungan hingga menembus batas petaflops. Postingan aneh tapi nyata kali ini menceritakan bagaimana kemunculan awal dan perkembangannya.

SUPERKOMPUTER DULUNYA

Apa yang dijadikan contoh pertama yang sebenarnya dari sebuah komputer masih menjadi perdebatan: beberapa menyebutkan mesin Abacus, lainnya Antikythera, dan bahkan ada yang menyebutkan mesin Charles Babbage dari tahun 1800. Tapi darimanapun asalnya, dengan munculnya era digital, komputer makin berkembang secara dahsyat.

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.