Intip! Perkembangan Superkomputer yang Tercipta Berkat Insinyur Listrik

Superkomputer | Sumber foto: Reuters

NOTESIAGOY - Komputer ataupun laptop banyak digunakan oleh individu dalam menunjang produktivitasnya. Di sisi lain, superkomputer lebih sering digunakan oleh institusi pemerintahan, pusat penelitian dan perusahaan besar. Superkomputer juga menghisap energi lebih besar serta harga yang terbilang mahal sehingga tak banyak digunakan oleh individu.

Gagasan superkomputer pertama kali muncul di 1960-an, saat seorang insinyur listrik bernama Seymour Cray mulai menciptakan komputer tercepat di dunia. Cray, yang juga disebut sebagai ‘Bapak Superkomputer’ meninggalkan jabatannya di perusahaan komputasi Sperry-Rand untuk bergabung dengan Control Data Corporation yang sehingga ia dapat fokus mengembangkan komputer ilmiah.

Pada 1964, Cray memperkenalkan CDC 6600 yang menampilkan inovasi seperti mengganti transistor germanium yang mendukung silikon dan sistem pendingin berbasis Freon. Yang menarik ia berjalan dengan kecepatan 40 MHz, menjalankan sekira tiga juta operasi floating-point per detik, yang menjadikannya komputer tercepat di dunia.



Superkomputer CDC 6600 | Sumber foto: Wikipedia

CDC 6600 bahkan 10 kali lebih cepat ketimbang komputer pada saat itu, dan tiga kali lebih cepat ketimbang komputer tercepat pada saat itu - IBM 7030 Stretch. Tak ayal, julukan komputer tercepat beralih pada perangkat besutan Cray.

Pada 1972, Cray meninggalkan Control Data Corporation untuk membentuk perusahaannya sendiri, Cray Research. Setelah beberapa waktu meningkatkan modal dan pembiayaan dari investor, Cray memulai debut Cray 1, yang lebih meningkatkan standar kinerja komputer.



Superkomputer Cray 1 | Sumber foto: Regmedia.co.uk

Sistem baru ini berjalan pada kecepatan clock 80 MHz dan melakukan 136 juta operasi floating-point per detik (136 megaflops). Fitur unik lainnya termasuk jenis prosesor yang lebih baru (pemrosesan vektor) dan desain berbentuk tapal kuda yang dioptimalkan dengan kecepatan yang meminimalkan panjang sirkuit. Cray 1 dipasang di Laboratorium Nasional Los Alamos pada tahun 1976.

Perusahaan juga merancang Cray X-MP (800 megaflops) yang merupakan salah satu desain "multiprosesor" pertama dan membantu membuka pintu ke pemrosesan paralel, di mana tugas komputasi dibagi menjadi beberapa bagian dan dieksekusi secara bersamaan oleh prosesor yang berbeda.



Superkomputer Cray X-MP | Sumber foto: Pinterest

Selanjutnya, pada 1985 Cray 2 dirilis menggunakan desain dan tata letak dasar tapal kuda yang sama dengan sirkuit terpadu, dan ditumpuk bersama. Komponennya dijejali dengan sangat rumit sehingga komputer harus disimpan dengan sistem pendingin untuk menghilangkan panas.

Cray 2 dilengkapi delapan prosesor, dengan "foreground processor" yang bertugas menangani penyimpanan, memori dan memberi instruksi pada "background processors", yang ditugaskan untuk perhitungan sebenarnya. Secara keseluruhan, kecepatan pemrosesan 1,9 miliar floating point per detik (1,9 Gigaflops), dua kali lebih cepat dari Cray X-MP.



Superkomputer Cray 2 | Sumber foto: Extremetech

Cray dan rancangannya menguasai era awal super komputer. Tapi dia bukan satu-satunya pemain industri tersebut. Awal tahun 80-an muncul komputer paralel yang besar, didukung oleh ribuan prosesor yang semuanya bekerjasama untuk menghilangkan hambatan kinerja.

Beberapa sistem multiprosesor pertama diciptakan oleh W. Daniel Hillis, yang mengemukakan gagasan tersebut sebagai mahasiswa pascasarjana di Massachusetts Institute of Technology. Tujuannya pada saat itu adalah untuk mengatasi keterbatasan kecepatan CPU di antara prosesor lainnya dengan mengembangkan jaringan desentralisasi prosesor yang berfungsi serupa dengan neural network.

Solusi implementasinya, diperkenalkan pada 1985 sebagai Connection Machine atau CM-1, menampilkan 65.536 prosesor single-bit yang saling berhubungan.

Awal 90-an menjadi akhir Cray pada superkomputer. Ia memisahkan diri dari Cray Research untuk membentuk Cray Computer Corporation. Proyek Cray 3 kemudian mengalami banyak masalah hingga akhirnya perusahaan bangkrut di 1995.

Perjuangan Cray kemudian memberi peluang pada sistem komputasi Jepang yang bersaing dan mendominasi industri selama hampir satu dasawarsa. NEC Corporation yang berbasis di Tokyo pertama kali hadir pada 1989 dengan SX-3 dan satu tahun kemudian meluncurkan versi empat prosesor yang mengambil alih komputer tercepat di dunia.

Namun kinerja perusahaan menurun hingga akhirnya julukan itu tak lagi didapat NEC di 1993. Kemudian Fujitsu hadir dengan superkomputer pertama yang melampaui 100 gigaflops pada tahun tersebut.

Pada 1996, Hitachi SR2201 meningkatkannya dengan prosesor 2048 untuk mencapai kinerja 600 gigaflops. Intel sendiri meski merupakan vendor chip komputer, tak begitu banyak berperan dalam industri superkomputer.

Namun pada 1993 para insinyur mencoba memberanikan diri untuk berkecimpung dalam superkomputer hingga akhirnya perusahaan mendulang keberhasilan di 1994. Selanjutnya, superkomputer menjadi domain utama mereka.

Namun semua berubah pada 1994 ketika kontraktor di Pusat Penerbangan Antariksa NASA milik Goddard, yang tidak memiliki kecanggihan seperti itu, tampil dengan cara cerdas untuk memanfaatkan kekuatan komputasi paralel dengan menghubungkan dan mengonfigurasi serangkaian komputer pribadi menggunakan jaringan ethernet.

Sistem "Beowulf cluster" yang mereka kembangkan terdiri dari 16 prosesor 486DX, yang mampu beroperasi dalam kisaran gigaflops dan harganya yang lebih terjangkau. Tak lama kemudian cara ini banyak diadopsi oleh perusahaan teknologi.

Setelah Jepang merebut kembali keunggulan superkomputer untuk periode NEC, IBM membawa superkomputasi ke pencapaian yang belum pernah terjadi sebelumnya mulai 2004 dengan Blue Gene / L. Tahun itu, IBM memulai debutnya dengan sebuah prototipe yang nyaris tidak menghasilkan Earth Simulator (36 teraflops).

Pada 2007, para insinyur akan meningkatkan perangkat keras untuk mendorong kemampuan pemrosesannya mencapai puncak hampir 600 teraflops. Menariknya, tim ini mampu mencapai kecepatan sedemikian rupa dengan melakukan pendekatan penggunaan chip yang lebih rendah, namun lebih hemat energi.



Superkomputer IBM Roadrunner

Pada 2008, IBM kembali menggebrak industri dengan menyalakan Roadrunner, superkomputer pertama yang melebihi satu kuadriliun floating point per detik (1 petaflops).

Demikian seperti dilansir dari situs ThoughtCo.