Thursday, October 17, 2013

Teknologi Server "Super Komputer"

            Menurut situs Wikipedia, Superkomputer adalah sebuah komputer yang memimpin di dunia dalam kapasitas proses, terutama kecepatan penghitungan, pada awal perkenalannya. Superkomputer diperkenalkan pada tahun 1960-an, didesain oleh Seymour Cray di Control Data Corporation (CDC), memimpin di pasaran pada tahun 1970-an sampai Cray berhenti untuk membentuk perusahaanya sendiri, Cray Research.
            Dia kemudian mengambil pasaran superkomputer dengan desainnya, dalam keseluruhan menjadi pemimpin superkomputer selama 25 tahun (1965-1990). Pada tahun 1980an beberapa pesaing kecil memasuki pasar, yang bersamaan dengan penciptaan komputer mini dalam dekade sebelumnya. Sekarang ini, pasar superkomputer dipegang oleh IBM dan HP, meskipun Cray Inc. masih menspesialisasikan dalam pembuatan superkomputer.
            Superkomputer digunakan untuk pekerjaan yang melibatkan perhitungan dalam skala yang sangat intensif serta mendetail seperti prakiraan cuaca, riset cuaca dan iklim (termasuk riset pemanasan global), pemodelan atom dan molekul, simulasi fisik (seperti simulasi kapal terbang dalam terowongan angin, simulasi peledakan senjata nuklir, dan riset fusi nuklir), dan sebagainya.
       Perbedaan utama antara superkomputer dan mainframe adalah bahwa saluran superkomputer semua kekuatannya/channel dalam menjalankan beberapa program dilakukan secepat mungkin, sedangkan mainframe menggunakan kekuatannya/channelnya untuk menjalankan banyak program secara bersamaan.

            Kecepatan superkomputer diukur dengan satuan FLOPS (Floating Point Operations per Second). Kecepatan superkomputer rata-rata adalah pada level TeraFLOPS (TFLOPS) yaitu level 10 pangkat 12 dan PetaFLOPS (PFLOPS) yaitu level 10 pangkat 15 atau sama dengan kecepatan 1000 triliun floating proses/detik.
            Petaflop maksudnya jumlah operasi yang bisa dilakukan, tidak sama dengan kb/s atau gb/s.
            1 petaflop = 10^15 (1.000.000.000.000.000) flops.
Misalkan Superkomputer Tianhe-2 mempunyai kecepatan 33,68 maka Tianhe-2 ini bisa melakukan 33,68 x 10 pangkat 15 operasi/detik.
Kalau prosesor intel i7 kira-kita 7 GFlop= 7x10^ 9. Jadi Tianhe-2 lebih cepat hampir 5 juta kali dari komputer berprosesor intel i7.

JENIS-JENIS TEKNOLOGI SERVER
  1. TIANHE-2(National University of Defense Technology, China).

            Superkomputer tercepat di dunia yang ia beri nama TIANHE-2(National University of Defense Technology, China) berdasarkan konferensi Superkomputer Internasional di Leipzig, Jerman pada Juli 2013. Tianhe-2 merupakan adik dari jenis TIANHE-1 yang dimiliki china, super komputer ini mengalahkan pabrikan Amerika yang dulu di pegang okeh Amerika, yaitu super komputer Titan (Oak Ridge National Laboratory, AS). Namun sekarang sudah bergeser ke TIANHE-2, yang hampir dikatan adalah 2x kemampuan dari Titan, namun daya yang dibutuhkan oleh Tianhe-2 sangatlah besar.
            Tianhe-2, sebuah superkomputer yang dibuat oleh Universitas Teknologi Pertahanan Nasional China, mengklaim dapat memproses dengan performa 33,68 petaflops/detik. Jadi Tianhe dapat melakukan 33,68 x 10 pangkat 15 operasi/detik. Petaflop adalah takaran kecepatan proses data komputer yang setara ribuan triliun aktivitas per detik.
Berikut spesifikasi dari Tianhe-2 yang kami peroleh dari http://top500.org/

Berikut berdasarkan database yang diberikan situs berikut;
Computer
TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-
Site
National University of Defense
Manufacturer
NUDT
Country
China
Year
2013
Segment
Research
Total Cores
3.120.000
Accelerator/Co-Processor Cores
2.736.000
Linkpack Performance (Rmax)
33.862.700 TFlop/s
Teoritical Peak (Rpeak)
54.902.400
Efficiency (%)
61.68
Nmax
9960000
Nhalf
0
Power
17808
Mflops/Watt
1901.54
Architecture
Cluster
Processor
Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz
Processor Technology
Intel IvyBridge
Processor Speed (MHz)
2200
Operating System
Kylin Linux
OS Family
Linux
Accelerator/Co-Processor
Intel Xeon Phi 31S1P
Cores per Socket
12
Processor Generation
Intel Xeon E5 (IvyBridge)
System Model
TH-IVB-FEP Cluster
System Family
TH-IVB Cluster
Interconnect Family
Custom Interconnect
Interconnect
TH Express-2
Region
Eastern Asia
Continent
Asia

Kecepatan Tianhe-2 :
Superkomputer Tianhe-2 mempunyai kecepatan 33,68 PFlop/s.
1 Petaflop        = 10 ^ 15 (1.000.000.000.000.000) flops.
1 TFlop/s         = 10 ^ 12 (1.000.000.000.000) flops 
Misalkan Superkomputer Tianhe-2 mempunyai kecepatan 33,68PFlop/s maka Tianhe-2 ini bisa melakukan 33,68 x 10 pangkat 15 operasi/detik.
Pada prosesor intel i7 kira-kita 7 GFlop= 7 x 10 ^ 9. Jadi Tianhe-2 lebih cepat hampir 5 juta kali dari komputer berprosesor intel i7.
Keunggulan Tianhe-2 dari superkomputer yang lain ;
  1. Dari segi Kecepatan
Kecepatannya menjadi superkomputer tercepat dalam era ini dengan kecepatan 33,68 x 10 pangkat 15.
  1. Prosessor
Yang membuat superkomputer tianhe-2 ini menjadi yang berbaik yaitu karena mereka menggunakan prosesor Intel Xeon Phi untuk mempercepat tingkat komputasi mereka, sedangkan superkomputer yang sebelumnya berada pada tingkat pertama menggunakan NVIDIA GPU untuk mempercepat perhitungan .
Kelebihan prosesor Intel Xeon E5
prosesor baru ini juga dilengkapi teknologi Intel Data Protection yang diklaim mempercepat enkripsi data dengan meningkatkan algortima Advanced Encryption Standard (AES).
            prosesor canggih ini juga dilengkapi dengan fitur built-in tambahan yang mengusung teknologi Intel Turbo 2.0, Inter Hyper-Threading, Intel Virtualization, dan Intel Advanced Vector Extension (Intel AVX).
            Adanya Advanced Vector Extension ini, prosesor mampu meningkatkan kinerja aplikasi yang memerlukan perhitungan intensif untuk beberapa pekerjaan seperti analisis keuangan, pembuatan konten media, dan komputasi kinerja tinggi, hingga dua kali lipat.
            keluarga prosesor Intel Xeon E5 ini juga dilengkapi dengan fitur inovasi yang dinamakan I/O yang memungkinkan data untuk mengalir lebih cepat dengan peningkatan maupun kebutuhan data yang tinggi pada aplikasi yang sedang berjalan.
            Intel juga memperhatikan solusi keamanan yang terpercaya dengan menyediakan Intel Advanced Encryption Standard New Instruction (Intel AESNI) yang membantu sistem untuk mengenkripsi (kode) dan melakukan dekripsi data dengan cepat saat memproses berbagai aplikasi dan transaksi.
            Terdapat pula tools tambahan yang menawarkan dukungan untuk pengawasan dan pengendalian penggunaan daya melalui Intel Node Manager dan Intel Data Center Manager. Kedua tools tersebut akan menyediakan informasi secara real-time (ter-update secara online) dan akurat terkait penggunaan daya dan kondisi termal atau suhu perangkat, sehingga dapat dengan mudah dipantau oleh pengguna melalui tampilan manajemen sistem.
Kegunaan Tianhe-2

  1. Digunakan untuk simulasi ledakan nuklir dan merancang pesawat jet
  2. Superkomputer digunakan untuk simulasi proses yang sangat kompleks seperti sistem cuaca atau fungsi otak manusia.

B.     SuperMUC
            SuperMUC adalah Super komputer berteknik canggih yang baru yang merupakan sistem dari perusahaan komputer IBM.  SuperMUC merupakan teknologi kerja sama antara Leibnitz Rechenzentrums dengan IBM
            Sistem SuperMuc berjalan di server IBM System x iDataPlex. Komputer super ini juga memakaiteknologi cooling terbaru di IBM bernama Aquasar yang menggunakan air panas sebagai pendingin 
            Spesifikasi superkomputer ini cukup menakjubkan. SuperMUC memiliki lebih dari 155 ribu perangkat komputasi.  Produsen SuperMUC membandingkan prestasi superkomputer itu dengan situasi yang sulit dibayangkan, yang tiga miliar orang dengan kalkulator, masing-masing melakukan satu juta kalkulasi per detiknya.
·         Menggunakan 155.656 core processor
      Suatu hal yang biasa ketika server memiliki lebih dari satu prosesor. Begitu pula dengan superMUC. Sebagai server tercanggih berdasarkan survey top500 pada tahun 2012 dan saat ini (survey konferensi super computer internasional pada 17 juni 2013) telah turun menjadi urutan ke 9 didunia.
      Server system dari yang digunakan oleh superMUC memiliki lebih dari 150.000 processor. hKesemuaanya dibagikan di dalam 9.400 node. Dengan penggunaan ini, system ini system dapat berkerja hingga 3 petaflop. Jika dikalkulasikan dapat dihitung dengan aktifitas 110.000 personal computer, atau dengan kata lain ia menggunakan 3 miliar pengguna yang mampu melakukan satu juta opersi perdetik.     
·         Lebih dari 300 TB RAM       
Sebuah server harus mampu mengelola banyak tugas sekaligus. Tugas-tugas ini dapat mencakup menanggapi permintaan untuk halaman web, query database untuk informasi, atau menjalankan perangkat lunak transaksi yang diperlukan untuk memproses transaksi kartu kredit misalnya. Setiap pengerjaan tugas server, ia membutuhkan memori (random access memory, atau RAM), dan memori server dapat melakukan secara bersamaan.
·         Infiniband FDR 10 Interconnection
Infiniband adalah jenis interface yang dikembangkan oleh intel. Infiniband digunakan untuk menghubungkan server dengan remote storage dan perangkat networking. Selain itu infiniband dapat digunakan untuk komunikasi di dalam server clutter yang menggunakan IPC. Infiniband dapat mengimplimentasikan High Performance Clustering atau bahkan virtual data centre.
Ada pilihan lain dari penggunaan interface untuk super computer yaitu 10 Gigabit Ethernet. Teknologi Ethernet mengalami banyak sekali kemajuan belakangan ini, namun demikian dibandingkan dengan Infiniband, Ethernet masih kalah efisiensi dan kecepatannya.              
·         4 PetaByte NAS (Network Attached Storage) pada media penyimpanan permanen
      NAS adalah sebuah server dengan sistem operasi yang dikhususkan untuk melayani kebutuhan berkas data. NAS dapat di akses langsung melalui jaringan area lokal dengan protokol seperti TCP/IP. NAS itupun sendiri kelebihannya terdapat di system recoverynya, yaitu pada saat salah satu host rusak dapat di backup. NAS sendiri tidak terbeban hanya dengan satu server saja, memiliki kecepatan transfer rate tinggi dengan gigabite ethernet, dan kapasitas storage besar dengan memiliki 2 harddisk. NAS sendiri berbeda dengan server pada umumnya, yaitu NAS hanya dapat digunakan untuk storage (penyimpana data) saja. Setiap user/acount akan memiliki 2 folder yaitu folder private dan public, folder private hanya bisa dilihat oleh pemilik user dan sedangkan public dapat dilihat oleh luar pemilik user. NAS sendiri juga memiliki user yang disebut auxullary, yaitu user yang mampu melihat semua folder user meskipun private atau public. 
·       10  Petabyte GPFS (General Parallel File Storage) pada penyimpanan sementara
GPFS merupakan teknologi yang dikembangkan oleh IBM. GPFS adalah  filesystem dari ASC Purple Supercomputer yang terdiri dari lebih dari  12.000 prosesor dan memiliki  total 2 petabyte penyimpanan disk yang berada lebih dari  11.000 disk . GPFS menyediakan akses file kecepatan tinggi bersamaan untuk mengeksekusi aplikasi pada beberapa node. Selain menyediakan kemampuan penyimpanan filesystem , GPFS menyediakan alat untuk manajemen dan administrasi dari system ke system lain. Salah satu contoh teknologinya, GPFS 3.5 menawarkan Active Management File untuk mengaktifkan akses sinkronisasi file dan kontrol file lokal dan remote , sehingga memungkinkan untuk kolaborasi berkassecara global.
·                   ·       30 PB of tape archive capacity
Dalam komputer, tape backup adalah kemampuan secara berkala untuk menyalin isi dari semua atau jumlah data yang telah ditentukan dari perangkat penyimpanan biasa untuk perangkat tape cartridge sehingga dalam hal terjadi crash pada hard disk atau kegagalan yang sebanding, data tidak akan hilang. Tape backup dapat dilakukan secara manual atau dengan perangkat lunak yang sesuai, dapat diprogram untuk terjadi secara otomatis.
·                    ·       powerful visualization systems
Bentuk baru revolusioner dari teknologi pendingin air-panas buatan IBM tersebut menjadikan sistem ini lebih meningkatkan kinerjanya serta hemat 40 persen dalam pemakaian energi dibandingkan mesin sejenis lainnya.
·                    ·       highest energy-efficiency

SuperMUC menggunakan bentuk baru yang revolusioner berpendingin air hangat yang dikembangkan oleh IBM. Komponen aktif seperti prosesor dan memori secara langsung didinginkan dengan air yang dapat memiliki suhu masuk hingga 45 derajat Celcius. "hight temperature Liquid Cooling" ini mengurangi pemakaian energi dari sistem. Selain itu, semua bangunan LRZ akan dipanaskan kembali menggunakan energi ini. Pada saat yang sama air saluran dapat dibuat cukup panas (hingga 70 derajat Celcius) dan digunakan kembali dalam proses teknis lainnya - misalnya untuk memanaskan bangunan.


No comments:

Post a Comment