Yüksek Başarımlı Hesaplama Nedir?

Yüksek başarımlı hesaplama, ileri hesaplama sorularını çözebilmek için süper bilgisayarlar ve bilgisayar clusterları kullanır. Günümüzde teraflop düzeyindeki bilgisayarlar yüksek başarımlı hesaplama bilgisayarı olarak varsayılır. İlgili bir terim olan yüksek başarımlı teknik hesaplama cluster tabanlı hesaplamanın mühendislik uygulamalarını anlatmak için kullanılır.

High Performance Computing (HPC) yani Yüksek Başarımlı Hesaplama Merkezi bilim ve mühendislik alanlarında  bilimsel araştırma ve AR-GE faaliyetlerinde yeterli hesaplama altyapısı ve kapasiteyi oluşturmayı hedeflemektedir.

Yüksek başarımlı hesaplama çözümü araştırma-geliştirme faaliyetleri yapan bütün mühendislik dallarında kullanılan bir çözüm. Bu çözümün öncelikli hedef kullanıcıları üniversitelerde araştırma geliştirme faaliyetleri yürüten öğretim üyeleri, araştırmacılar ve bilim adamları. İkinci sırada ise otomotiv, havacılık, savunma gibi sektörler yer alıyor. Bu sektörlerde ürünün geliştirilmesinden, test edilmesine, test edilen ürünün iyileştirilmesi süreçlerine kadar birçok işlem bilgisayar sistemleri üzerinde yapılıyor. Ancak bu işlemleri yapabilen bilgisayarlar standart bilgisayar sistemleri değil; süperbilgisayarlar. Bu süper bilgisayarlar yani yüksek başarımlı hesaplama yapabilen sistemler normal bir bilgisayarın yapabildiğinden çok daha fazla ve hesap yoğun işi, çok daha kısa sürede yapabilen ve hesaplama gücü normal bir bilgisayarın binlerce katı olan sistemler. Yüksek başarımlı hesaplama çözümü kapsamında bu süperbilgisayarlar tasarlanırken standart sunucu sistemleri kullanılarak, bunları değişik katmanlarla bir araya getirilip, ihtiyaca yönelik özel yazılımlar kullanarak, ortaya daha güçlü bir bilgisayar sistemi çıkarılıyor. Bu çözüm kapsamında birden fazla sunucunun tek bir amaç için kullanılmasını sağlayan kümeleme mimarisi kullanılıyor. Sonuçta ortaya çıkan sisteme bakıldığında tek bir bilgisayar olarak görünüyor ve işleri tek bir bilgisayar gibi yapıyor.

Bu çözüm aslında dünyada uzun yıllardır Avrupa ve Amerika’da sanayi ve ekonomik gelişimini tamamlamış ülkelerde kullanılıyor. Bunun nedeni de pazara yeni bir ürün çıkarma faaliyetleri açısından oldukça rekabetçi bir ortamın bulunması. Rekabetçi bir piyasada bir ürünün rakip ürünlere göre daha hızlı ve daha iyi bir şekilde piyasaya çıkması gerekiyor. Dolayısıyla ürünün tasarımının ve prototipinin hızla ve doğru bir şekilde oluşturulması için çok güçlü bilgisayar sistemleri yani yüksek başarımlı hesaplama çözümleri gerekiyor.

Örneğin, otomobil üretiminde mühendisler önce otomobilin tasarımını bilgisayar ortamında yapıyorlar; yani, matematiksel modelini oluşturuyorlar. Bu matematiksel model çıktıktan sonra yüksek başarımlı bilgisayarlar üzerinde çarpışma testleri, dayanıklılık simülasyonları yapılıyor. Çarpışma testleri bilgisayar ortamında yapılarak aracın neresinin güçlendirilmesi, tasarımın neresinin değiştirilmesi gerektiği saptanıyor.

Bu tür bir bilgisayar ortamı olmadığında matematiksel modellerin çıkarılması çok uzun sürüyor. Ayrıca çarpışma testi gibi testlerin yapılabilmesi için de bir protipin üretilerek testlerin yapılması ve her iyileştirmeden sonra yeni bir prototip üreterek yeniden teste sokulması gerekiyor. Bu hem çok uzun, hem de çok maliyetli bir çalışma oluyor. Oysa yüksek başarımlı bilgisayarlar hem tasarım sürecini çok kısaltıyor ve kolaylaştırıyor, hem de test ve simülasyon aşamasında süreyi kısaltmanın yanı sıra maliyetlerin de düşük tutulmasını sağlıyor. Dolayısıyla rekabetçi bir ortamda hızla, düşük maliyetle, doğru ürünlerin piyasaya sunulmasına olanak tanıyor.

Savunma sanayiinde silah, araç gereç tasarımlarında kullanılan yüksek başarımlı bilgisayarlar sayesinde özellikle gerçek ortamda testi yapılamayacak ürünlerin bile test edilebilmesi mümkün oluyor.

Sağlık ve ilaç sektörü de yüksek başarımlı bilgisayarların kullanım alanlarından. Deneysel ortamlarda birim zaman diliminde yapılabilecek test miktarının çok üzerinde test yaparak daha kısa sürelerde sonuç alınmasını sağlayan bu sistemler sayesinde binlerce elementin birbiriyle ve insan vücuduyla etkileşim testlerini son derece hızlı bir şekilde yapılabiliyor.

Yüksek başarımlı hesaplama bilgisayar sistemleri finans ve bankacılık sektöründe de kullanım alanı buluyor. Yüksek başarımlı bilgisayar sistemleri, risk ve maliyet analizleri gibi çalışmalarda insan gücüyle hesaplamanın imkansız olduğu, çok fazla sayıda parametreyi kullanarak, çok kısa sürede, çok daha yüksek doğruluk oranındaki sonuçlara erişimi olanaklı kılıyor. Bu işlemler aslında şu anda standart bilgisayar sistemleri üzerinde de yapılabiliyor ama yüksek başarımlı bilgisayarların kullanılması bu süreleri çok kısalttığı için ciddi bir rekabet avantajı sağlıyor ve bu analizleri çok hızlı yapıp piyasaya sunan finansal kurumların öne çıkmasına yardımcı oluyor. Türkiye’de de özellikle yurtdışından bankaların buradaki bankaları satın alıp kurumsal kimliklerini buraya yansıtmalarıyla birlikte bu sistemlerin gelişimi hız kazanıyor.

Kaynak: tr.wikipedia.org, www.pro-line.com.tr