Bagaimana membangun superkomputer

Musim panas lalu, tiga truk melintasi utara Inggris mengangkut kargo yang tidak biasa. Untuk 150 mil, hampir 500 komputer secara individual dibungkus dalam selimut untuk perlindungan.

Komputer-komputer ini pernah menjadi bagian dari superkomputer 13 ton di Cheshire dan dipindahkan ke rumah baru mereka di Universitas Durham. Sekarang, setelah berbulan-bulan instalasi yang melelahkan, superkomputer bekas ini telah menjadi salah satu mesin terbesar di negara itu untuk penelitian astronomi.

Dengan penyimpanan 4,3 petabyte, ia memiliki sekitar sepersepuluh penyimpanan superkomputer tercepat di Inggris (Cray XC40 dari Met Office), dan memiliki kekuatan pemrosesan 166 TeraFlops, dibandingkan dengan sekitar 7.000 TeraFlops Cray.

BACA BERIKUTNYA: Di dalam ibu kota superkomputer dunia

Menyatukan komputer adalah upaya komunitas, menurut Lydia Heck, yang telah menjalankan komputer di Institut Komputasi Kosmologi Durham selama 30 tahun terakhir. Para peneliti, mahasiswa, dan profesor secara sukarela membantu menyatukan kembali jigsaw, menggabungkan beberapa peralatan lama Durham dengan komputer yang diangkut dalam truk.

Ini termasuk mengeluarkan masing-masing dari 2.400 disk penyimpanan dari delapan rak, memasangnya kembali, dan kemudian menghabiskan waktu berminggu-minggu untuk mencari dan memperbaiki kesalahan.

Mengapa superkomputer sangat penting

Superkomputer memainkan peran penting dalam penelitian ilmiah karena mendorong batas-batas pengetahuan membutuhkan komputer yang semakin kuat yang mampu melakukan ribuan perhitungan setiap detik.

Astronomi, kimia, biologi, dan ramalan cuaca semuanya bergantung pada kekuatan superkomputer. Superkomputer bukan hanya komputer yang paling kuat; mereka bekerja dengan cara yang sama sekali berbeda dengan komputer biasa. Mereka melakukan banyak perhitungan sekaligus, yang dikenal sebagai pemrosesan paralel, daripada komputer tempat Anda membaca ini yang melakukan setiap tugas satu per satu.

aplikasi cam wyze untuk windows 10

Biasanya, mereka digunakan untuk menghitung masalah kompleks, banyak di antaranya eksponensial, artinya setiap kali Anda ingin menambahkan parameter, Anda menggandakan daya yang dibutuhkan untuk simulasi.

BACA BERIKUTNYA: Masa depan superkomputer dapat didukung oleh 'debu ajaib' yang terbuat dari cahaya dan materi

Daya komputasi telah lama menjadi faktor pembatas dalam astronomi, misalnya. Pada 1980-an, para peneliti memperdebatkan apakah tata surya bergerak dengan cara yang kacau atau tidak, tetapi hanya ketika komputer yang lebih kuat ditemukan, perdebatan itu diselesaikan, itu agak kacau.

Meningkatkan kekuatan super

Superkomputer 'upcycled' Durham sekarang aktif dan berjalan, berkontribusi pada fasilitas penelitian nasional Inggris DiRAC yang berspesialisasi dalampenelitian dalam fisika partikel, astronomi dan kosmologi. Mesin barumenjalankan kode untuk penelitian fisika partikel, fisika nuklir, astronomi, dan kosmologi. Peneliti dari seluruh negeri dapat mengajukan permohonan waktu pada mesin, yang dapat diakses dari jarak jauh dari mana saja di dunia.

Tetapi ada lebih banyak hal untuk menjalankan superkomputer daripada yang terlihat. Alat berat ini membutuhkan sistem tenaga yang tidak pernah terputus, pendingin air dan udara, dan memiliki generator tenaga diesel sendiri untuk cadangan.

Berjalan ke ruangan yang menampung mesin, di lantai dasar gedung Ilmu Bumi Durham, sensasi pertama yang terkena adalah panas dan kebisingan.

Ada lebih dari 500 komputer di sini, semuanya berteriak, kata Heck. Bayangkan panas yang dapat dihasilkan dari komputer desktop atau laptop Anda sendiri, dan kalikan dengan 500.

apa arti nanas di snapchat

Kaleng nitrogen senilai £ 150.000 disimpan di atap, siap dan siap digunakan jika terjadi kebakaran. Karena air tidak sebanding dengan energi yang dikeluarkan oleh mesin-mesin ini, satu-satunya pilihan adalah membuat api oksigen mati.

Di sebelahnya terletak adik laki-laki superkomputer terbaru, barisan yang sangat sedikit dari sekitar 200 komputer yang perlahan-lahan dinonaktifkan. Setiap kali salah satu mesin rusak, kata Heck, alih-alih memperbaikinya, tim membiarkannya mati.

Lihat terkait China sekarang adalah ibu kota superkomputer dunia Masa depan superkomputer dapat ditenagai oleh 'debu ajaib' yang terbuat dari cahaya dan materi

Bekerja terus-menerus, beberapa kode yang berjalan di komputer bertahan selama jutaan jam komputasi, yang berarti tidak ada ruang untuk pemadaman listrik, atau bahkan penurunan. Sebuah generator memasok sistem daya komputer, sementara dua generator diesel di kampus tersedia untuk keadaan darurat. Tahun lalu kami harus menggunakan ini beberapa kali, kata Heck, tapi untungnya tahun ini tidak terlalu banyak – mereka membuat keributan dan tidak berbau terlalu menyenangkan!

Sistem HPC Data Centric DiRAC yang dipasang di Durham telah ditingkatkan dengan penerapan COSMA6, mesin dengan 8.000 inti Intel Sandy Bridge dan penyimpanan 4,3 petabyte. Sumber daya tambahan diperlukan untuk menjaga daya saing komunitas riset yang digunakan oleh DiRAC selama 12 bulan mulai April tahun ini.

Sistem HPC baru di Universitas Durham merupakan bukti keterampilan semua yang terlibat dalam proyek yang mampu menginstal ulang cluster bekas, menambah memori RAM baru dan merancang solusi yang akan terbukti sangat berharga bagi komunitas riset , komentar Julian Fielden, Managing Director penyedia layanan komputer OCF. Kami memiliki sejarah panjang bekerja dengan Universitas Durham, jadi kami sangat senang telah terlibat dalam proyek yang begitu unik.

Dan semua itu tidak akan mungkin terjadi tanpa Heck. Yang jelas setelah menghabiskan sore bersamanya dan superkomputernya, adalah seberapa besar cintanya pada mesin – perasaan yang menular. Selama beberapa dekade bekerja di Durham, dia terus bekerja sama dengan mahasiswa. Dia bilang itu karena mereka membuatku awet muda.

Di atas segalanya, Heck sangat bersemangat untuk menginspirasi wanita muda untuk masuk ke teknik, dan meskipun siswa dapat melewati koridor dan peneliti bahkan berpotensi menggunakan kemampuan superkomputer tanpa bertemu Heck, dia adalah bagian mendasar dari universitas dan penelitian yang lebih luas. masyarakat.

Gambar: Abby Beall