Yüksek Performanslı Hesaplama Nedir?
İngilizce: High-Performance Computing
Yayın: · Son güncelleme:
Yüksek Performanslı Hesaplama Nedir? Kısaca
Yüksek performanslı hesaplama (HPC), çok sayıda işlemci ve hızlandırıcıyı hızlı ağlarla bir araya getirerek büyük ve karmaşık hesaplama problemlerini, sıradan bilgisayarların yapamayacağı hızda paralel olarak çözme yaklaşımıdır.
Yüksek performanslı hesaplama, kısaca HPC (High-Performance Computing), tek bir bilgisayarın günler, aylar hatta yıllar sürecek hesaplarını binlerce işlemciyi birlikte çalıştırarak çok daha kısa sürede tamamlamaktır. Süper bilgisayarlar bu yaklaşımın en bilinen örnekleridir.
Yüksek performanslı hesaplama nedir?
Bir HPC sistemi genellikle bir küme (cluster) olarak kurulur. Kümede "düğüm" adı verilen çok sayıda sunucu bulunur; her düğümde işlemciler, sıklıkla da GPU gibi hızlandırıcılar yer alır. Düğümler, gecikmesi çok düşük özel ağlarla birbirine bağlanır ve ortak, hızlı bir depolama sistemini paylaşır.
Bu sistemlerin gücü genellikle saniyede yapılabilen kayan noktalı işlem sayısı, yani FLOPS ile ifade edilir.
Nasıl çalışır?
- Büyük problem daha küçük parçalara bölünür.
- Parçalar farklı düğümlere dağıtılır ve paralel hesaplama ile aynı anda işlenir.
- Düğümler ara sonuçları ağ üzerinden paylaşır.
- Bir iş zamanlayıcı, farklı kullanıcıların işlerini sıraya koyar ve kaynakları paylaştırır.
Kullanım alanları
- Hava durumu ve iklim modelleri
- İlaç keşfi ve protein simülasyonları
- Malzeme bilimi, akışkanlar dinamiği ve deprem simülasyonları
- Finansta risk hesaplamaları
- Büyük yapay zekâ modellerinin eğitimi
Nelere dikkat etmeli?
- Enerji ve soğutma: Büyük sistemler çok yüksek elektrik tüketir; sıvı soğutma gibi çözümler giderek yaygınlaşmaktadır.
- Ölçeklenme: İşlemci sayısını iki katına çıkarmak işi her zaman iki kat hızlandırmaz; iletişim ve sıralı adımlar sınır koyar.
- Erişim: Araştırmacılar HPC kaynaklarına üniversite ve kamu altyapıları ya da bulut hizmetleri üzerinden erişebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
HPC ile bulut bilişim arasındaki fark nedir?
HPC, büyük ve sıkı bağlantılı hesapları düşük gecikmeli ağlarla hızlı çözmeye odaklanan bir yaklaşımdır. Bulut bilişim ise kaynakların internet üzerinden esnek biçimde kiralanmasıdır. Bugün birçok bulut sağlayıcısı HPC tarzı kümeler de sunmaktadır.
Yapay zekâ eğitimi neden HPC gerektirir?
Büyük modellerin eğitimi çok büyük miktarda matris hesabı ve veri içerir. Bu yük tek bir makineye sığmadığı için binlerce hızlandırıcıyı hızlı ağlarla birlikte çalıştıran HPC tarzı sistemler kullanılır.