Pernahkah Anda membayangkan bagaimana komputer tercepat di dunia bekerja? Mesin-mesin raksasa yang mampu memecahkan masalah paling rumit bagi umat manusia.
Di balik kehebatan sistem komputasi kinerja tinggi ini, terdapat jantung yang berdetak sangat cepat. Sebuah teknologi jaringan yang membuat seluruh komponen bisa berbicara satu sama lain dengan kecepatan luar biasa.
Inilah yang membedakan mesin canggih dengan komputer biasa. Performa sebuah sistem tidak hanya ditentukan oleh prosesornya saja, tetapi bagaimana semua bagian terhubung dengan sempurna.
Teknologi terbaru dari HPE ini menjadi tulang punggung superkomputer pertama yang mencapai skala exascale. Dengan kecepatan 200 Gb/s per port, ia menawarkan kemampuan jauh melampaui jaringan konvensional.
Adaptive routing dan congestion control yang cerdas memastikan data mengalir tanpa hambatan. Inovasi ini adalah hasil pengembangan bertahun-tahun oleh tim ahli, membawa kita ke era baru komputasi.
Apa Itu Interconnect Slingshot 11 dan Mengapa Penting untuk Superkomputer?
Bayangkan ribuan prosesor bekerja bersama seperti orkestra simfoni. Setiap bagian harus selaras sempurna untuk menciptakan harmoni komputasi yang powerful.
Teknologi penghubung menjadi konduktor yang mengatur aliran data antar komponen. Tanpa sistem yang efisien, performa mesin canggih bisa terhambat.
Sejarah dan Pengembangan oleh HPE/Cray
Perjalanan teknologi ini dimulai tahun 2016 oleh Cray. Pengembangan intensif dilakukan selama dua tahun sebelum pengumuman resmi Oktober 2018.
HPE mengakuisisi Cray tahun 2019 dengan nilai $1.3 miliar. Investasi besar ini menunjukkan komitmen serius terhadap pengembangan teknologi komputasi kinerja tinggi.
Teknologi ini menggabungkan keahlian adaptive routing dari produk sebelumnya dengan congestion control dari Gnodal. Hasilnya adalah solusi jaringan yang sangat cerdas dan efisien.
Peran Kritis dalam Komputasi Kinerja Tinggi
Jaringan penghubung menentukan seberapa cepat data berpindah antar prosesor. Latency yang rendah dan throughput tinggi sangat penting untuk komputasi paralel.
Pada skala exascale, congestion control menjadi faktor penentu. Teknologi ini mampu mengatur lalu lintas data secara otomatis untuk menghindari kemacetan.
Adaptive routing memastikan data selalu menemukan jalur tercepat. Fitur ini sangat vital ketika ribuan node bekerja simultan.
Superkomputer Terkemuka Pengguna Teknologi Ini
Beberapa mesin paling powerful di dunia mengadopsi teknologi terbaru ini. Masing-masing menangani tugas komputasi yang sangat kompleks.
| Nama Sistem | Lokasi | Kapasitas |
|---|---|---|
| Frontier | Oak Ridge, USA | 1.5 ExaFLOPs |
| LUMI | Finlandia | 550 PetaFLOPs |
| Adastra | Prancis | 46 PetaFLOPs |
Rosetta ASIC menjadi jantung teknologi dengan 64 port berkecepatan 200Gb/s. Chip ini diproduksi menggunakan proses 16nm TSMC yang sangat advance.
Jaringan tiga layer mendukung hingga 279,000 endpoints secara simultan. Berbagai topologi termasuk dragonfly, fat tree, dan torus dapat diimplementasikan.
Kemampuan adaptif ini membuat sistem sangat fleksibel untuk berbagai kebutuhan komputasi. Setiap instalasi dapat dikustomisasi sesuai spesifikasi yang dibutuhkan.
Perbedaan Mendasar antara Slingshot 11 dan Ethernet Konvensional
Teknologi jaringan untuk komputasi kinerja tinggi memiliki kebutuhan yang sangat spesifik. Tidak seperti jaringan biasa yang kita gunakan sehari-hari.
Perbedaan utama terletak pada cara menangani lalu lintas data yang sangat padat. Sistem ini dirancang khusus untuk beban kerja berat.
Arsitektur Rosetta ASIC: Beyond Standard Ethernet
Rosetta ASIC merupakan chip khusus yang tidak menggunakan desain Ethernet standar. Chip ini dibuat khusus untuk kebutuhan komputasi performa tinggi.
Teknologi SerDes 25Gb/s dengan encoding PAM4 memberikan kecepatan efektif 50Gb/s per lane. Empat lane bekerja bersama menghasilkan total 200Gb/s per port.
Arsitektur ini mendukung hingga 279.000 endpoint secara bersamaan. Jumlah yang jauh melebihi kemampuan jaringan konvensional.
Fitur Unggulan: Adaptive Routing dan Congestion Control
Adaptive routing memungkinkan data mencari jalur terbaik secara dinamis. Sistem ini terus memantau kondisi jaringan secara real-time.
Congestion control bekerja dengan mengisolasi beban kerja berbeda. Satu aplikasi tidak akan mempengaruhi performa aplikasi lain.
Fitur ini sangat penting untuk traffic pattern HPC yang unik. Berbeda dengan pola lalu lintas data center biasa.
Bandwidth dan Latensi: Angka yang Membuat Beda
Tes benchmark menunjukkan hasil yang sangat mengesankan. Bandwidth mencapai 25GB/s dalam tes PingPong MPI.
Latensi yang jauh lebih rendah dibandingkan Ethernet biasa. Perbedaan ini sangat terasa dalam aplikasi komputasi paralel.
| Parameter | Slingshot 11 | Etherstandar |
|---|---|---|
| Bandwidth per Port | 200 Gb/s | 100 Gb/s |
| Latensi | Sangat Rendah | Sedang-Tinggi |
| Jumlah Endpoint | 279.000 | Terbatas |
| Topologi Jaringan | Dragonfly, Fat Tree | Standard |
| Optimasi Traffic | Khusus HPC | Umum |
Dukungan untuk berbagai topologi jaringan termasuk dragonfly memberikan fleksibilitas. Setiap instalasi dapat dikustomisasi sesuai kebutuhan spesifik.
Teknologi ini benar-benar dirancang untuk era komputasi exascale. Performa yang konsisten bahkan under load berat.
Implementasi dan Performa Slingshot 11 dalam Dunia Nyata
Teknologi jaringan canggih ini telah membuktikan kehebatannya di berbagai sistem komputasi terdepan dunia. Mari kita lihat bagaimana implementasinya bekerja dalam skenario nyata.
Test Performa pada Superkomputer Frontier dan LUMI
Pengujian pada Adastra menunjukkan hasil yang mengesankan. Bandwidth mencapai 25GB/s menggunakan OpenMPI dan MPICH.
Hasil benchmark menggunakan Intel MPI menunjukkan konsistensi yang tinggi. Performa tetap stabil bahkan under load berat.
- Bandwidth 23.4 GB/s untuk pesan 4MB
- Kinerja sama baiknya dengan stack software berbeda
- Hasil reproducible across berbagai konfigurasi
Integrasi dengan Berbagai MPI Libraries
HPE merilis libcxi sebagai open source. Keputusan ini memungkinkan dukungan lebih luas untuk berbagai MPI libraries.
Integrasi yang sukses telah terbukti dengan:
- OpenMPI melalui libfabric
- MPICH dengan dukungan native
- MVAPICH2 untuk optimasi tambahan
- Cray MPICH untuk lingkungan khusus
Semua software stack dapat dibangun secara reproducible menggunakan Guix. Pendekatan ini memudahkan deployment di berbagai data center.
Roadmap Masa Depan dan Pengembangan Generasi Berikutnya
HPE berinvestasi signifikan untuk pengembangan generasi berikutnya. Dua generasi baru sedang dalam pengembangan intensif.
Roadmap teknologi mencakup migrasi ke proses semiconductor lebih advanced:
| Generasi | Proses Teknologi | Fitur Baru |
|---|---|---|
| Next-gen 1 | 7nm | PCIe 5.0 |
| Next-gen 2 | 5nm/3nm | PCIe 6.0 + CXL |
Kecepatan akan meningkat secara dramatis pada generasi mendatang. Target termasuk 400Gb/s, 800Gb/s, bahkan mencapai 1.6Tb/s.
Arsitektur chiplet juga sedang dieksplorasi. Pendekatan ini akan memberikan fleksibilitas desain yang lebih besar.
Kesimpulan: Masa Depan Interconnect untuk Komputasi Exascale
Dunia komputasi kinerja tinggi telah menemukan standar baru untuk komunikasi data. Teknologi ini membuktikan bahwa performa terbaik tidak memerlukan rahasia proprietary.
Dukungan open source melalui libcxi dan libfabric memungkinkan transparansi penuh. Peneliti dapat mempelajari dan mengembangkan stack software tanpa hambatan.
HPE berkomitmen kuat untuk pengembangan jangka panjang solusi ini. Rencana ekspansi mencakup hyperscalers dan cloud builders dengan SDK yang lebih terbuka.
Portabilitas performa across berbagai sistem menjadi prioritas utama. Roadmap pengembangan menunjukkan investasi serius dalam generasi mendatang.
Masa depan komputasi exascale akan didukung oleh arsitektur yang menggabungkan kecepatan tinggi dengan reproduktibilitas. Inovasi ini membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut di bidang MPI dan lapisan komunikasi berkecepatan tinggi.