Fujitsu dünyanın en hızlı süper bilgisayar teknolojisini Alman Regensburg Üniversitesi’nde kuruyor

QPACE4’ün kurulumu ile Regensburg Üniversitesi, Fujitsu’nun, uzun yıllara dayanan süper bilgisayar serisindeki en son bilgisayarı olan A64FX işlemcili PRIMEHPC FX700’ünü kullanan ilk kullanıcısı oldu. Bu işlemciler, yüksek performanslı sunucular için üretilen yeni Arm mimarisi Armv8.2-A SVE ile uyumlu ve performanslarının yanı sıra enerji tasarruflarıyla da öne çıkıyorlar.

Regensburg Üniversitesi bilim adamları, kuantum kromodinamiği (QCD) araştırmasının bir parçası olarak sayısal simülasyonlar için hesaplama kabiliyetindeki önemli artıştan yararlanıyor. Bu çalışma, protonun iç yapısı da dahil olmak üzere temel parçacıkları daha iyi anlamayı ve nihayetinde Büyük Patlama’dan hemen sonra evrenin durumunu belirlemeyi amaçlıyor. Süper bilgisayar ayrıca, Regensburg Üniversitesi tarafından biyo-informatik alanında kanser araştırması ve immünolojide de kullanılacak.

QPACE4, Alman Araştırma Vakfı (DFG) tarafından finanse edilen, SFB/TRR-55³ çerçevesinde inşa edilen dördüncü süper bilgisayar. QPACE4, Japonya’nın Kobe kentindeki dünyaca ünlü RIKEN Bilişim Bilimi Merkezi ve Fujitsu ile ortaklaşa geliştirilen süper bilgisayar Fugaku ile aynı işlemciyi kullanıyor.

A64fx işlemci, Watt başına üstün performansın yanı sıra ölçeklenebilir vektör uzantıları (SVEs) da içeriyor. Yüksek performanslı hesaplama (HPC) uygulamaları için geliştirilen bu işlemci, aynı matematiksel işlemin büyük miktarda veri üzerinde paralel olarak gerçekleştirilmesine olanak sağlayarak karmaşık hesaplamaları hızlandırıyor. Buna ek olarak işlemci, çoğu uygulama için saf işlem gücü kadar önemli olan (Yüksek Bant genişliği Bellek veya HBM2) son derece hızlı ana bellek ile birleştiğinde, bilgi işlem gücü, bellek bant genişliği ve ağ bant genişliği ile son derece yüksek bir hesaplama gücü sağlayarak performans sorunlarını önlemeye yardımcı oluyor. Bir başka önemli fark, Fujitsu sisteminin, bilgi işlem gücünü grafik kartlarına dayandırmaması olarak öne çıkıyor. Bu sayede, özellikle ‘büyük meydan okuma’ (Grand Challenge) uygulamaları için gerekli olan büyük paralellik oluşumlarında programlamayı çok daha kolay hale getiriyor.

Regensburg’da kuruluşu yapılan bu süper bilgisayar, üniversitenin Fujitsu ile uzun yıllara dayanan, HPC ve süper bilgisayarlar ile hayata geçirdiği güçlü iş birliğinin en son örneğini oluşturuyor. Regensburg Üniversitesi 2016 yılında, Köln yakınlarındaki Jülich Süper Hesaplama Merkezi’nde (JSC) kurulan Fujitsu QPACE3 süper bilgisayarının Wuppertal Üniversitesi ile birlikte sahibi oldu.

Regensburg Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Prof. Tilo Wettig şöyle diyor: “Fujitsu yeniden, Regensburg Üniversitesi’ne temel fizik ve araştırma çalışmalarımızı kanser ve immünoloji gibi insan sağlığının hayati yönlerini ilerletmek için kullanacağımız süper bilgisayarı sağladı. Bu ortaklık uzun yıllar boyunca son derece başarılı olduğunu kanıtlamıştır. Fujitsu’nun hesaplama gücünü en üst düzeye çıkarma ve enerji tüketimini en aza indirme taahhüdünü kutluyoruz. Fujitsu’nun bir müşteri olarak bize karşı esnekliği ve duyarlılığından çok etkilendik. Bu tür gelişmiş teknolojileri teslim etmek, kurmak, yapılandırmak ve başlatmak için gereken süre olağanüstü ötesiydi.”

Fujitsu Ürünleri Bölümü Orta ve Doğu Avrupa Başkanı Rupert Lehner şunları söylüyor: “Fujitsu olarak, yalnızca dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarını geliştiren seçkin bir sicile sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda HPC müşterilerimizin performans, uygulama ve hizmet ile ilgili özel ihtiyaçlarını da anlıyoruz. Regensburg Üniversitesi ile olan ortaklığımız bu yaklaşımımız güzel bir örneği. Araştırma ekibinin, Fujitsu teknolojisini kullanarak bir adım daha ilerlemesine yardımcı olmaktan gurur duyuyoruz.”

TOP500, 1993’ten bu yana dünyanın en hızlı süper bilgisayarların performansının göreceli sıralamasını altı ayda bir güncelleyerek yayınlıyor. Üreticiler tarafından bildirilen performans sonuçları, yüksek performanslı bilgisayar uzmanları, hesaplama bilimcileri, üreticiler ve geniş internet toplulukları tarafından doğrulanıyor. Haziran 2020 TOP500 listesinde ilk sırada yer alan Fugaku sistemi, %80.87’lik bir hesaplama verimliliği oranına sahip 415.53 PFLOPS (petaflop) LINPACK performansının sahibi olarak gözüküyor. Fujitsu tarafından üretilen K bilgisayarın 2011 yılında 1. sırada yer almasından bu yana ilk kez bir Japon süper bilgisayarı TOP500’de ilk sırada yer aldı. Fugaku’nun performansı, 148.6 PFLOPS ile mevcut TOP500 listesinde ikinci sırada yer alan süper bilgisayarın yaklaşık 2.8 katı. Bu sıralamalar 22 Haziran 2020’de ISC (Uluslararası Süper Bilişim Konferansı) High Performance 2020 Digital sanal etkinliğinde açıklandı.

² 1977 yılında Japonya’daki ilk süper bilgisayarı geliştiren Fujitsu, süper bilgisayar alanında 40 yılı aşkın bir deneyime sahip. Fujitsu, 2006 yılında Japonya’nın önde gelen araştırma enstitüsü RIKEN ile uzun süreli bir iş birliğine adım attı ve bu sayede “K bilgisayarın” geliştirilmesinin yolunu açtı. 2011 yılında, RIKEN ve Fujitsu tarafından tasarlanan “K Bilgisayar”, 10’dan fazla Petaflop’luk hesaplama hızı ile TOP500 listesine girdi. Süper bilgisayarın gelişimini sürdüren Fugaku’nun Linpack performansı, “K Bilgisayar”ın yaklaşık 40 katı ve geçen yıl Kasım ayında TOP500’de birinci olan sistemden iki kat daha hızlı.

³ SFB/TRR-55 ‘Lattice QCD yaklaşımlı Hadron Fiziği’ Temmuz 2008’de Regensburg ve Wuppertal Üniversitelerinde Deutsche Forschungsgemeinschaft tarafından kurulmuştur. Şu anda Regensburg tarafından koordine edilmektedir.

⁴ RIKEN, çeşitli bilimsel disiplinlerde yüksek kaliteli araştırmalarla tanınan Japonya’nın en büyük kapsamlı araştırma kuruluşudur. 1917’de Tokyo’da özel bir araştırma vakfı olarak kurulan RIKEN, boyut ve kapsamı hızla büyümüştür, bugün Japonya genelinde dünya çapında araştırma merkezleri ve enstitüleri ağını kapsamaktadır.
⁵ Büyük Meydan Okuma (Grand Challenge), küresel ölçekte gerçek dünya sorunlarına çözüm üretmek için kurumlar veya meslekler tarafından belirlenen son derece zor ve önemli sorunları konu ediyor. Bu başlıklar, çok disiplinli bir yaklaşım sergileyerek halkın hayal gücünü ve dolayısıyla siyasi desteği yakalayabiliyor.