AMD süper bilgisayarlarda enerji verimliliğini ön plana alıyor

Süper bilgisayar kavramı bir zamanlar  tıbbi, çevresel ve altyapı zorluklarını çözmek için büyük miktarda veriyi analiz etmek gibi yoğun araştırmalarla ve bilimsel görevlerle sınırlıydı. Bununla birlikte yapay zekâ odaklı yeni teknolojiler ve sonrasında pandemi dönemi ile birlikte bulut sistemlerine geçişin hızlanması süper bilgisayar sistemlerinin işletmelere de girmeye başlamasını sağladı. Bu süper bilişim yeteneği de Ar-Ge hızını ve ürün geliştirmeyi büyüklük sıralarına göre hızlandırarak inovasyon atılımları için yeni olanaklar sunmayı başardı.

Süper bilgisayarların enerji verimliliğinden neler öğrenebiliriz?

Süper bilgisayar dendiği zaman aşırı bir enerji tüketimi akla geliyor. Bu bakımdan da işletmeler hiç bir zaman gündelik işlemlerde kullanılabilecek bir yapıda olmadığına inanıyordu. Bununla birlikte  belirli CPU'lar ve GPU'lar HPC alanında giderek daha fazla dağıtılırsa şirketlerin geleceğini de şekillendirme imkânı olacak.

Artık bu teknolojilere dikkat etmek, kuruluşunuzun inovasyonunun ön saflarında kalmasına ve rakiplerinin önünde olmasına yardımcı olabilir. Sonuçta, HPC'deki kullanıcılar, erken benimseyen müşterilerden oluşuyor ve bu teknolojiler, daha temkinli kuruluşlar tarafından satın alınmadan önce en yeni ve en hızlı teknolojileri arayanlara hitap ediyor.

Enerji verimliliği watt başına etkileyici performans sunmaları nedeniyle kuruluşların gezegenimize karşı daha nazik olmalarına yardımcı olmakla kalmıyor, aynı zamanda yakıt tasarruflu yeni nesil ürünler ve çözümleri geliştirmek için kullanılıyor.

Örneğin, 1,5 exaflop'tan fazla yüksek işlem gücü sağlamak için optimize edilmiş 3. Nesil AMD EPYC CPU'lar ve AMD Instinct hızlandırıcılar tarafından desteklenen bir süper bilgisayar olan Frontier'i ele alalım. Top500 listesinin en son bölümünde, sadece en üst sırada yer almakla kalmıyor, aynı zamanda süper bilgisayar enerji verimliliğini ölçen en son Green500 listesinde de en üst sıralarda yer alıyor.

Japonya'da bir önceki en iyi Green500 makinesi MN-3, watt başına 39,38 gigaflop üretirken, HPE tarafından ABD Enerji Bakanlığı'nın Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı için yapılan Frontier, watt başına 62,68 gigaflop'a ulaşıyor. Bu durum AMD EPYC işlemcilerinin ve AMD Instinct hızlandırıcılarının artık dünyanın en verimli süper bilgisayarlarından bazılarına güç sağladığı anlamına geliyor.

Finlandiya'nın Kajaani kentindeki IT Center for Science'da (CSC) bulunan pre-exascale bir makine olan Lumi, 51.6 gigaflops/watt oranıyla dünyanın en enerji verimli süper bilgisayarlarından biri olarak yer alıyor. Bu makine, optimize edilmiş AMD EPYC CPU'su ve düğüm başına dört AMD Instinct MI250X hızlandırıcısıyla Frontier ile benzer teknolojiyi kullanıyor. Lumi'nin Top500 listesine göre mevcut performansı 151 petaflop'tur ve teorik olarak saniyede 550 petaflop'tan fazla bir tepe performansına sahiptir.

Bununla birlikte bu makineleri özellikle ilginç kılan, optimize edilmiş 3. Nesil EPYC CPU ve MI250X GPU'nun bellekle uyumlu yapısıdır. Verinin bir kopyasının CPU ve GPU tarafından işlendiği, uyumlu CPU-GPU belleğini destekleyerek, sistem belleğinden veri okumak/yazmak için daha az güç kullanılır ve en iyi süper bilgisayarların daha verimli çalışmasına yardımcı olur.

Bu sadece birkaç yıl içinde sunucu pazarında görünmeye başlayacak olan yenilikçi bir teknolojinin en iyi örneği olarak gösterilebilir. Bu yalnızca CPU'ların ve GPU'ların iki veri kümesiyle çalışarak enerji harcamasına gerek olmayacağı anlamına gelmez, aynı zamanda hem CPU'lar hem de GPU'lar için birleşik kod yazabilecek yazılım geliştiricilerin hayatını kolaylaştırır.

Ayrıca Lumi, Kajaani'nin bölgesel ısıtma ağında atık ısının kullanılmasını sağlayan yenilikçi "serbest soğutma teknolojisine" de sahip. Bu teknolojinin tüm şehrin yıllık karbon ayak izini 12.400 ton azaltacağı bildiriliyor. Soğutma veri merkezleri toplam enerji tüketiminin %40'ını kapyasabilir ancak soğutmada doğal hava akışlarını kullanarak ve Lumi gibi sıcak havanın devir daimini önleyerek veri merkezi operatörleri enerji kullanımını azaltabilir ve ilgili emisyonların azaltılmasına yardımcı olabilir.

Bu sonuçlardan neler öğrenebiliriz?

Daha sürdürülebilir bir iş yaratmak, kuruluşlar için temel bir öncelik haline geldi ve bugün giderek daha fazla şirket iklim ve/veya enerji verimliliği hedefleri belirliyor. Bu kuruluşlar için, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlarından bazıları, özellikle AMD tarafından geliştirilenler tarafından alınacak dersler var.

Örneğin, AMD'nin kendi araştırması, 1200 VMS sağlamak için 10 AMD EPYC 7713 çift soketli sunucuya karşı 15 çift soketli Intel Xeon Platinum 8380 tabanlı sunucuya ihtiyaç duyulduğunu, bu da yaklaşık %32 oranında azaltılmış güç kullanımı anlamına gelir ve tahmini 70 metrik ton sera gazı emisyonu tasarrufu sağlar. Dahası, soket başına ve sunucu başına daha fazla çekirdek ile daha fazla işlemci gücünü çevik bir çift veya tek soketli sunucuya sığdırmak daha kolaydır, bu da sunucu sayılarının ve ayak izlerinin daha da azaltılmasını sağlar.

Şirket yalnızca HPC inovasyonu ve enerji verimliliğinde ön saflarda yer almakla kalmıyor, aynı zamanda AMD işlemcileri ve Instinct GPU hızlandırıcıları için enerji verimliliğini 2020'den 2025'e kadar 30 kat artırma hedefiyle AMD'nin gelecek için daha da büyük hedefleri var: 2015-2020 arasında endüstri trendlerinin hızlanması ve bu dönemde hesaplama başına enerji kullanımında %97'lik bir azalma.

Hem iş dünyası hem de BT liderleri, süper bilgisayar dünyasındaki en son haberlere dikkat etmekten yararlanabilir. Günümüzün süper bilgisayarları, yüksek performansın ve ölçeğin ötesine geçiyor ve çevresel sürdürülebilirliğe yardımcı olmak için yüksek güç verimliliği sağlayarak yapay zeka gibi yeni nesil bilgi işlem yöntemlerinin ve iş yüklerinin önünü açıyor.