Superkomputer Masa Kini

Apakah superkomputer itu? Mengutip dari Wikipedia, definisi superkomputer adalah teknologi mesin komputer yang didesain khusus untuk kapasitas proses super cepat, terutama dalam kecepatan kalkulasi dan pengolahan data besar. Lalu, siapa saja produsen superkomputer? Digunakan untuk kebutuhan apa? Apa bedanya dengan server biasa? Semua akan diulas di sini.

Jaguar XT5, salah satu produk superkomputer buatan Cray Inc. yang berbasis di Oak Ridge National Laboratory, Tennesssee, menduduki tempat teratas dalam daftar Top 500 superkomputer tercepat dunia. Kecepatannya mencapai 1,7 Petaflops, artinya mampu mengerjakan 1,7 Kuadriliun operasi komputasi per detik. Sementara itu,Dawning nebulae superkomputer buatan Cina, yang ada di National Supercomputing Center di Shenzhen, China, menempel ketat di belakang Jaguar dengan 1,27 Petaflops per detik. Bahkan, tidak lama lagi pendatang baru dari IBM, Sequoia siap menyaingi keduanya.

Green Supercomputer

Diharapkan, tahun 2011 IBM menyelesaikan Sequoia yang memiliki performa 20 kali lebih super dibanding Roadrunner atau lebih besar dari 400.000 prosesor dengan CPU 3 GHz quadcore. Berapa besar 20 Petaflops ini? IBM menganalogikannya ”kalkulasi yang dihitung Sequoia selama satu hari, membutuhkan 1000 tahun dan 6 milyar orang untuk menghitungnya dengan kalkulator”.

Setelah mengetahui performa yang begitu luar biasa, timbul pertanyaan, apa kegunaan superkomputer? Apa saja yang sanggup dilakukannya? Salah satu jawabannya adalah untuk penelitian dan pengetahuan. Contoh yang dapat dilihat adalah untuk simulasi proses alam dengan kendali komputer. Dengan superkomputer dapat diketahui bagaimana racun menyebar dalam tanah dan membutuhkan waktu hingga ia terurai. Kita juga dapat mengkalkulasi arus magnet dalam inti bumi, mensimulasi pembentukan galaksi, menampilkan apa yang terjadi saat supernova, atau bagaimana efek tembakan laser pada berbagai material (penting untuk penelitian dan pengembangan akselerator partikel seperti yang digunakan untuk menangani penyakit tumor).

Dengan superkomputer, efek inovasi obat-obatan juga dapat diteliti tanpa harus menyiksa hewan-hewan sebagai media percobaan. Bahkan, superkomputer mampu meramalkan kapan gempa bumi berikutnya yang akan terjadi di suatu belahan dunia dan area mana saja yang terkena dampaknya. Dan juga sekarang supercomputer banyak digunakan dalam penyelesaian masalah kompleks seperti fisika kuantum, peramalan cuaca, penelitian iklim, pemodelan molekul, dan simulasi percobaan fisika. Semua permasalahan di atas membutuhkan perhitungan yang cepat dan tepat sehingga penggunaan supercomputer sangatlah tepat jika dibandingkan dengan menggunakan komputer biasa (PC).

Superkomputer sangat penting bagi penelitian, jelas Klaus Wolkersdorfer, kepala bagian sistem komputer performa tinggi di pusat penelitian di Jülich, Jerman. Di samping teori dan eksperimen, superkomputer telah berkembang menjadi pilar ketiga dalam dunia sains.

Inilah daftar rank 10 superkomputer tercepat di dunia:

Rank	Company	Computer
1	Oak Ridge National Laboratory United States	Jaguar - Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz Cray Inc.
2	National Supercomputing Centre in Shenzhen (NSCS) China	Nebulae - Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, NVidia Tesla C2050 GPU Dawning
3	DOE/NNSA/LANL United States	Roadrunner - BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband IBM
4	National Institute for Computational Sciences/University of Tennessee United States	Kraken XT5 - Cray XT5-HE Opteron Six Core 2.6 GHz Cray Inc.
5	Forschungszentrum Juelich (FZJ) Germany	JUGENE - Blue Gene/P Solution IBM
6	NASA/Ames Research Center/NAS United States	Pleiades - SGI Altix ICE 8200EX/8400EX, Xeon HT QC 3.0/Xeon Westmere 2.93 Ghz, Infiniband SGI
7	National SuperComputer Center in Tianjin/NUDT China	Tianhe-1 - NUDT TH-1 Cluster, Xeon E5540/E5450, ATI Radeon HD 4870 2, Infiniband NUDT
8	DOE/NNSA/LLNL United States	BlueGene/L - eServer Blue Gene Solution IBM
9	Argonne National Laboratory United States	Intrepid - Blue Gene/P Solution IBM
10	Sandia National Laboratories / National Renewable Energy Laboratory United States	Red Sky - Sun Blade x6275, Xeon X55xx 2.93 Ghz, Infiniband Sun Microsystems

IBM menerima permintaan untuk membangun Sequoia dari National Nuclear Security Administration, sebuah divisi Kementerian Energi AS yang ingin mengetahui apakah penyimpanan senjata nuklir yang telah berusia beberapa dasawarsa masih dapat digunakan atau menjadi bahaya yang tidak dapat terkendali.

Sequoia juga digunakan untuk kepentingan sipil. Meteorolog dan seismolog dapat membuat prognosa yang lebih tepat, demikian menurut IBM dalam sebuah konferensi pers. Selain itu, ketepatan ramalan cuaca lokal dapat diprediksi hingga 100 meter persegi. Bahkan, prognosa gempa dan jalur evakuasi yang aman dapat dikalkulasi hingga 50 kali lebih baik daripada sekarang. Para peneliti mampu memperkirakan efek gempa di sebuah kota, bahkan efeknya pada setiap bangunan di kota tersebut.

Superkomputer di Jülich sepenuhnya digunakan untuk tujuan sipil. Di sini, untuk dapat menggunakan fasilitas, peneliti harus menandatangani pernyataan bahwa hasil penelitian mereka akan dipublikasi. Sebaliknya, apa yang akan dikalkulasi Sequoia tahun 2011 tetap menjadi rahasia.

Pendapat lain dikemukakan oleh Herbert Cornelius, Director Advanced Computing Center EMEA di Intel. Titik berat yang diupayakan sebenarnya mencakup teknologi superkomputer masa depan, prosesor, interface, dan software baru.

Pada saat ini, teknologi superkomputer memungkinkan simulasi yang beberapa tahun lalu tidak terbayangkan, ujar Cornelius. Berbagai proses yang menerapkan bidang-bidang ilmu yang sangat berbeda, kini dapat berperan. Misalnya, simulasi aliran darah melalui jantung. Selain reaksi kimia dan biologi, karakteristik fisika seperti perilaku aliran darah juga perlu diperhatikan. Hal ini tentu membutuhkan operasi komputasi, Cornelius menegaskan.

Suprakomputer: 10 tahun lagi mencapai exaflops

Sebenarnya masih ada sejumlah contoh di mana superkomputer belum bisa mengkalkulasinya. Salah satunya, belum mampu mensimulasi aliran udara di seputar pesawat terbang secara keseluruhan. Untuk mencapai hasil yang pasti, model grid pesawat harus sangat halus. Kita harus membuat bidang lengkung dari poligon-poligon yang lurus. Semakin rinci modelnya, semakin rumit kalkulasinya. Oleh karena itu, konstruktor pesawat terbang selalu hanya mengkalkulasi karakteristik arus komponen. Simulasi arus dilakukan dua hingga tiga kali per hari. Dengan demikian, para insinyur akan cepat mendapatkan hasilnya dan melanjutkan pekerjaan mereka, tegas Cornelius.

Teknologi dan inovasi Superkomputer akan terus berlanjut. Saya memperkirakan 10 tahun lagi akan hadir superkomputer yang mampu menembus batas Exaflops. Namun, saya tidak tahu persis apakah sebuah pembangkit tenaga nuklir mampu menyuplai listrik bagi sebuah pusat komputasi semacam itu, karena ukuran superkomputernya akan sebesar sebuah kota dan akan menjadi sebuah mega proyek raksasa, ujar Cornelius menutup pembicaraan.

Sumber: www.chip.co.id dan top500.org.