Kadarsah

Meteorologi dan Sains Atmosfer

Kinerja Supercomputer TSUBAME Pada WRF

Posted by kadarsah pada Agustus 30, 2007

Tsubame merupakan salah satu superkomputer dengan kinerja sangat tinggi didunia dan masuk top500. Superkomputer ini berada di Tokyo Institute of Technology yang digunakan untuk berbagai riset, dari mulai pemodelan meteorologi, simulasi nuklir, mesin dlln.

tsubame-pig

Gambar 1.Ruangan TSUBAME di Tokyo Istitute of Technology

Data singkat tentang TSUBAME adalah seperti yang di tunjukan tabel dibawah:

OS

SUSE Linux Enterprise Server 9

System Model

Sun Fire x4600 Cluster

CPU

AMD Dual-Core Opteron

639 nodes

2.4GHz/CPU

16 nodes

2.6GHz/CPU

Memory

21.4TB

Stretch

1PB

Compiler

PGI Cluster Develogmen Kit

Kinerja maksimum

85 TFLOPS

Kinerja rata-rata

47.38 TFLOPS

Berikut uji kinerja TSUBAME yang dilakukan pada WRF ( The Weather Research and Forecasting). Dengan simulasi curah hujan Indonesia selama satu bulan ( Januari 2006).

Dengan domain:

domain2.png

Gambar 2.Domain model yang dibantu oleh software dari WRF

dan data dari NCEP Final Analysis:

ncep.png

Berikut tabel waktu yang diperlukan pada saat simulasi, dengan menggunakan berbagai jumlah CPU ( contoh 1 CPU=720 menit, 4 CPU= 340 menit, 128 CPU= 29 menit).Sedangkan idelisasi merupakan tingkat waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan suatu simulasi secara ideal.

Nilai R di dapat hasil waktu yang diperlukan 1 CPU untuk menyelesaikan suatu simulasi dibagi dengan jumlah CPU yang digunakan. Contoh, waktu yang digunakan 1 CPU selama 720 menit, maka nilai R saat digunakan satu 2 CPU (720/490)=1.47 menit.

waktu-tsubame.png

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari grafik berikut:

cpu.png

Dari grafik tersebut terlihat bahwa penambahan jumlah CPU tidak secara signifikan meningkatkan kinerja dalam menyelesaikan suatu simulasi ( memerlukan waktu yang lebih sedikit). Penambahan yang signifikan terjadi sampai dengan jumlah CPU mencapai 32-64 buah. Jadi dengan mempertimbangkan hal ini maka simulasi sebaiknya menggunakan 32-64 buah CPU sehingga sisa CPU lain dapat digunakan untuk keperluan lainnya.

FLOPS

Pengertian FLOPS (http://id.wikipedia.org/wiki/TFLOPS):

FLOPS adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris Floating point Operations Per Second yang merujuk pada satuan untuk jumlah perhitungan yang dapat dilakukan oleh sebuah perangkat komputasi (dalam hal ini adalah komputer) terhadap bilangan pecahan (floating point) tiap satu satuan waktu. FLOPS merupakan satuan pengukuran kecepatan kinerja suatu mikroprosesor biasanya dalam aplikasi ilmiah (scientific application), seperti untuk menghitung/mensimulasikan data pergerakan Bumi secara waktu nyata. Sebagai contoh, superkomputer Cray 1 mempunyai kemampuan untuk melakukan kalkulasi sebanyak 80 juta kalkulasi terhadap bilangan pecahan dalam 1 detik, dan dapat dinyatakan dalam satuan 80 MFLOPS/MegaFLOPS.

10n Satuan Simbol Ekuivalen dengan angka Keterangan
24 1024 yottaflops YFLOPS 1 000 000 000 000 000 000 000 000
21 1021 zetaflops ZFLOPS 1 000 000 000 000 000 000 000 890 ZFLOPS itu adalah total hasil kalkulasi proyek komputasi terdistribusi seti@home sejak diluncurkan dari 17 Mei 1999 hingga Juli 2001.
18 1018 exaflops EFLOPS 1 000 000 000 000 000 000
15 1015 petaflops PFLOPS 1 000 000 000 000 000 Jepang berencana pada awal 2011 untuk membangun superkomputer yang berkemampuan 3 PFLOPS.
12 1012 teraflops TFLOPS 1 000 000 000 000 Superkomputer tercepat per Juni 2005 Bluegene/L mempunyai kemampuan kalkulasi 136.8 TeraFLOPS. Proyek komputasi terdistribusi seti@home berkemampuan 100 TFLOPS. Proyek komputasi terdistribusi folding@home berkemampuan 200 TFLOPS, sedangkan GIMPS yang melakukan pencarian terhadap bilangan prima Mersenne berkemampuan 17 TFLOPS. PlayStation 3 sendiri memiliki kemampuan 2 TFLOPS.
9 109 gigaflops GFLOPS 1 000 000 000 Kemampuan rata-rata sebuah komputer pribadi berbasis prosesor Intel Pentium 4 adalah 1.3 GFLOPS.
6 106 megaflops MFLOPS 1 000 000 Superkomputer Cray-1 mempunyai kemampuan kalkulasi 80 MFLOPS
3 103 kiloflops kFLOPS 1 000
2 102 hektoflops hFLOPS 100
1 101 dekaflops daFLOPS 10
0 100 tidak ada tidak ada 1 Kalkulator saku memiliki kemampuan 10 FLOPS jika waktu respons operatornya diasumsikan 0.1 detik.
-3 10-3 milliflops mFLOPS 0.001 Manusia adalah pemroses bilangan pecahan terburuk terburuk. Dicatat, membutuhkan 25 menit bagi manusia untuk menghitung pembagian bilangan pecahan dengan presisi 10 digit menggunakan pensil dan kertas. Manusia melakukan perhitungan dalam skala milliFLOPS.

Untuk saat ini 6 Juni 2008 , TSUBAME memilik kemampuan 56.43 TFLOPS (56430 GFLOPS) sedangkan kemampuan rata-rata sebuah komputer pribadi berbasis prosesor Intel Pentium 4 adalah 1.3 GFLOPS. Dengan membagi 56430 dengan 1.3 didapat 43407, sehingga kemampuan TSUBAME setara 43 407 buah komputer pribadi.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: