Saniyede katrilyonlarca hesaplama yapabilen, dünyanın en hızlı süper bilgisayarları hangileri ve bu teknolojik harikalar nasıl çalışır?
Süper bilgisayarlar, saniyede katrilyonlarca hesaplama yapabilen olağanüstü makinelerdir. Bu devasa güç, bilim, mühendislik, hava durumu tahmini ve daha pek çok alanda karmaşık problemleri çözme kapasitesi sağlar. Günümüzde, süper bilgisayarlar, hayal bile edilemeyecek hesaplamaları saniyeler içinde gerçekleştirebilir. Peki, dünyanın en hızlı süper bilgisayarları hangileridir ve bu teknolojik harikalar nasıl çalışır?
Süper Bilgisayar Nedir?
Süper bilgisayar, büyük veri setlerini işleyebilen ve karmaşık hesaplamaları hızla gerçekleştirebilen yüksek performanslı bir bilgisayardır. Bu makineler, bir görevi birden çok parçaya ayırıp bu parçaları paralel olarak işleyerek, birçok bilgisayarın birlikte çalışıyormuş gibi hareket ederler. Bu, onların “süper” olmasının temel nedenidir.
Dünyanın En Hızlı Süper Bilgisayarları
Günümüzün en yüksek performanslı süper bilgisayarları, Avrupa İleri Hesaplama Ortaklığı’na göre, kişisel bir bilgisayarın 500 yıl süreceği simülasyonları hesaplayabilir.
Aşağıdaki süper bilgisayarlar, dağıtılmamış bilgisayar sistemlerini bir yoğun rastgele matris kullanarak bir dizi lineer denklemi çözme yeteneklerine göre sıralayan Top500 projesi tarafından sıralanmıştır.
1. Frontier
Frontier, Tennessee’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda bulunur ve dünyanın ilk “exascale” süper bilgisayarıdır. Bu, Frontier’ın saniyede 1.1 exaFLOPS hesaplama yapabileceği anlamına gelir – yani saniyede bir kentilyon hesaplama. 74 HPE Cray EX süper bilgisayar kabini içeren Frontier, tek başına, en iyi yedi süper bilgisayardan daha güçlüdür.
2. Fugaku
Japonya, Kobe’deki Riken Hesaplama Bilimi Merkezi’nde bulunan Fugaku, 416 petaFLOPS başlangıç performansı ile ortaya çıktı ve 2020’de bir yazılım güncellemesi sonrası 442 petaFLOPS’a ulaştı. Fugaku, 158.976 düğümlü Fujitsu A64FX mikroişlemcisi ile donatılmıştır.
3. Lumi
Avrupa’nın en hızlı süper bilgisayarı olan Lumi, 10 Avrupa ülkesinin ortak çalışması sonucu Finlandiya, Kajaani’de bulunan CSC’nin veri merkezinde yer alır. 375 petaFLOPS sürdürülebilir hesaplama gücüne sahip Lumi, zirvede 550 petaFLOPS performansa ulaşabilir.
4. Leonardo
Leonardo, İtalya, Bologna’daki CINECA veri merkezinde bulunur. 2.000 metrekarelik sistem, Atos BullSequana XH2000 bilgisayarında çalışır ve 13.800’den fazla Nvidia Ampere GPU içerir. Leonardo’nun işlem hızı zirvede 250 petaFLOPS’tur.
5. Summit
Summit, 2018’de dünyanın en hızlı bilgisayarı olarak tanıtıldı ve şu anki en yüksek hızı 200 petaFLOPS’tur. Summit, Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı tarafından finanse edilmiştir ve Tennessee’deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda bulunur.
Süper bilgisayarlar, çok büyük miktarda veriyi çok hızlı bir şekilde işleyebilen ve ondan önemli bilgiler elde edebilen olağanüstü yüksek performanslı bilgisayarlardır. Bir ev veya ofis bilgisayarında yalnızca bir merkezi işlem birimi bulunurken, süper bilgisayarlar binlerce birim içerebilir.
Süper Bilgisayarların Kullanım Alanları
Süper bilgisayarlar, gerçek dünya simülasyonlarını gerçekleştirme yetenekleri sayesinde bilim ve mühendislikte devrim yaratmıştır. İklim değişikliği tahminlerinden uzay keşiflerine, hastalıkların tedavi yöntemlerinin geliştirilmesinden karmaşık fiziksel ve kimyasal süreçlerin anlaşılmasına kadar birçok alanda kullanılırlar.
Süper Bilgisayarlar ve Süper Hesaplama
Süper bilgisayar teknolojisi hızla ilerlemekte ve yapay zeka ile birleşerek bilim ve teknolojinin sınırlarını zorlamaya devam etmektedir. Yeni exascale sistemlerin devreye girmesiyle, süper bilgisayarlar, daha önce çözülemeyen karmaşık problemlere ışık tutacak ve bilimin geleceğini şekillendirecek.
Süper Hesaplamanın Geleceği
Süper bilgisayar teknolojisi ve süper hesaplamanın geleceği, hızla ilerleyen teknoloji ile birlikte, sadece daha hızlı ve güçlü makinelerin üretimiyle sınırlı değildir; aynı zamanda bu makinelerin nasıl kullanıldığı ve ne tür problemleri çözebileceğiyle de ilgilidir. Günümüzde bir akıllı telefon, 1994’te 1.000 işlemciye sahip ve nükleer simülasyonlar yapan bir süper bilgisayar kadar hızlıdır. Bu hızlı ivmelenme, süper bilgisayarların gelecekte neye kadir olabileceğini merak etmemize neden oluyor.
Yakın gelecekte, Aurora ve El Capitan gibi iki exascale süper bilgisayar sistemi, sinir haritaları oluşturmak, endüstriyi hızlandırmak ve hatta pandemilere karşı mücadele etmek gibi amaçlar için Amerika Birleşik Devletleri’ndeki laboratuvarlara kurulacak. Bu sistemler, bilim ve mühendislikteki mevcut sınırları zorlayacak ve daha önce çözülemeyen problemleri ele alacak kapasiteye sahiptir.
Avrupa’nın ilk exascale süper bilgisayarı olan Jupiter’in 2024’te devreye alınması planlanıyor. Jupiter, iklim değişikliği ve sürdürülebilir enerji çözümleri üzerine yoğunlaşacak ve bir pandemiyle nasıl en iyi şekilde mücadele edileceğini araştıracak. Bu gelişmeler, süper bilgisayarların, bilim ve teknolojinin geleceği üzerinde derin etkiler yaratmaya devam edeceğini gösteriyor.
Yapay zeka ve makine öğrenimi teknolojilerinin süper hesaplama ile entegrasyonu, süper bilgisayarların kapasitesini artırmakla kalmıyor, aynı zamanda bilim insanlarının daha karmaşık simülasyonlar oluşturmasına ve daha detaylı analizler yapmasına olanak tanıyor. Bu birleşim, süper bilgisayarların saniyedeki hesaplama sayısını önemli ölçüde artırarak, bilim ve teknoloji inovasyonunda yeni bir dönemi müjdeliyor.
Süper bilgisayarlar ve yapay zeka birlikteliği, bilim ve mühendislikteki en zorlu sorunlara çözümler sunma potansiyeline sahiptir. Günümüzde, süper bilgisayarlar, evrenin evriminin simülasyonlarından, farklı ilaçların birbirleriyle ve çeşitli kanser türleriyle nasıl etkileşime girdiğini anlamaya kadar geniş bir yelpazede kullanılmaktadır. Bu sistemlerin gelişimi, bilim insanlarının daha gerçekçi simülasyonlar oluşturmasına ve daha fazla fizik ve kimya ekleyerek doğanın karmaşıklığını daha iyi modellemesine olanak tanıyacak.
Süper hesaplamanın geleceği, sadece teknolojik ilerlemelerle değil, aynı zamanda bu teknolojilerin toplumsal ve çevresel sorunları çözmek için nasıl kullanılabileceğiyle de şekillenecek. Bu, süper bilgisayarların, insanlığın karşı karşıya olduğu en büyük zorluklara yenilikçi çözümler sunmaya devam edeceği anlamına geliyor.
