Supercomputer di Jerman
10 Agustus 2007
Tak hanya itu, superkomputer juga menghabiskan tempat, kata Matthias Brehm dari pusat komputer Leibniz-Rechenzentrum di München.
„Superkomputer ini tersusun dalam sejenis lemari, yang biasa disebut ‚rack’. Keseluruhan ada 128 rack dalam sebuah ruangan berukuran 22 kali 11 meter.“
Pusat komputer Leibniz-Rechenzentrum di München, negara bagian Bayern dengan superkomputer HLRB-II adalah satu dari tiga lokasi superkomputer di Jerman. Dua superkomputer lainnya masing-masing berada di kota Stuttgart dan Jülich. Saat ini, München memiliki superkomputer dengan kapasitas tercerpat di Jerman. Tapi ini dapat berubah sewaktu-waktu kata Matthias Brehm.
„Berbeda dengan PC biasa, sebuah superkomputer harus di-upgrade setiap dua tahun. Biasanya kami menukar processor lama dengan model terbaru yang dua kali lebih cepat. Dengan begitu, superkomputer dapat beroperasi lebih lama.“
Industri komputer memang berkembang dengan pesat. Dalam jangka waktu satu setengah tahun biasanya ada processor yang dua kali lebih cepat dari model pendahulunya. Untuk menghitung kecepatan processor superkomputer biasa digunakan satuan FLOPS atau Floating Point Operations Per Second. Maksudnya adalah jumlah perhitungan, baik menambah atau mengalikan angka, yang dapat dilakukan tiap satu satuan waktu. Dari segi kapasitas, superkomputer di Jerman termasuk dua puluh besar superkomputer dunia. Tapi, Norbert Attig dari pusat komputer Jülich menjelaskan, superkomputer Jerman tetap kalah cepat dengan superkomputer Amerika:
„Di Jerman, pusat komputer di Jülich berkapasitas 50 teraflops, pusat di München hampir 70 dan di kota Stuttgart 15 teraflops. Jadi keseluruhan kapasitas superkomputer di Jerman mencapai 130 teraflops. Kalau dibandingkan dengan superkomputer terbesar di Amerika, kapasitasnya 360 teraflops.“
Perkembangan superkomputer di Amerika didukung sejumlah faktor. Pasar superkomputer dan processor dunia berada di tangan perusahaan teknologi informasi IBM dan HP, keduanya adalah perusahaan Amerika. Selain itu, superkomputer didanai oleh militer, demikian pimpinan pusat komputer Universitas Stuttgart Michael Resch:
„Kalau di Jerman, dana yang keluar untuk membeli computer baru, berkisar antara sepuluh sampai 40 juta Euro. Tapi kalau di Amerika, militer menyediakan anggaran sampai 200 juta Dollar. Anggaran Jerman hanya sepersekian dari dana Amerika, karena itu kapasitas yang dimiliki Jerman masih di bawah superkomputer Amerika.“
Ini memang perbedaan utama antara superkomputer Jerman dan Amerika. Di Amerika, superkomputer disponsori dan banyak digunakan oleh militer. Sementara di Jerman, superkomputer terutama digunakan dalam riset sains dan teknologi. Setiap ilmuwan yang ingin mentes suatu teori atau divisi pengembangan teknologi baru dapat menggunakan superkomputer secara cuma-cuma. Misalnya untuk melakukan simulasi mobil model terbaru atau simulasi pesawat terbang dalam terowongan angin, kata Michael Resch:
„Selain itu, riset juga dilakukan di sektor teknik energi, misalnya untuk meningkatkan daya kerja pembangkit listrik atau mengurangi emisi gas berbahaya. Simulasi di sektor kesehatan, misalnya untuk optimasi proses pembedahan atau mengamati proses penyembuhan pada tulang yang patah.“
Di dunia riset Jerman, ketiga superkomputer di Jülich, München dan Stuttgart masing-masing punya spesialisasi. Pusat komputer di Jülich misalnya dulu merupakan pusat riset energi nuklir. Sampai saat ini, Jülich banyak mendapat proposal dari ilmuwan yang melakukan riset di bidang fisika. Sementara pusat komputer Stuttgart yang merupakan bagian dari perguruan tinggi teknik mengkhususkan diri di bidang teknik mesin. Matthias Brehm dari pusat komputer München menjelaskan, semua bidang sains dan teknologi ini punya satu kesamaan:
„Semua masalah di bidang sains ini dapat dipecahkan dengan persamaan matematika. Jadi, fungsi superkomputer adalah merekayasa simulasi dengan menyelesaikan serangkaian persamaan matematika. Suatu masalah matematika dipecah menjadi beberapa proses yang dihitung secara paralel.“
Bagaimana sebenarnya cara menggunakan superkomputer? Seorang ilmuwan yang ingin menghitung hasil suatu teori atau melakukan simulasi dapat mengajukan proposal pada salah satu pusat komputer di Jerman. Bila ada superkomputer yang masih punya kapasitas hitung, periset mendapat akses pada superkomputer itu melalui login dan password. Teori yang akan dites kemudian dipecah menjadi persamaan matematika yang dikirim ke superkomputer tersebut melalui sambungan internet. Matthias Brehm dari pusat komputer München menjelaskan, komputer biasa tak punya cukup memory untuk memecahkan masalah yang terlalu kompleks:
„PC biasa tidak dapat memproses persamaan matematika ini karena kapasitasnya tidak cukup. Selain itu, computer biasa hanya memiliki paralelitas yang terbatas, biasanya satu atau dua core, sementara superkomputer kami terdiri dari 10.000 core yang dapat menyelesaikan suatu proses secara simultan.“
Biasanya, superkomputer membutuhkan waktu antara empat sampai dua puluh empat jam untuk menghitung hasil atau menyelesaikan simulasi suatu tes. Karena itu, ketiga superkomputer Jerman selalu online, dua puluh empat jam sehari, tujuh hari seminggu. Tetap saja, jumlah permintaan yang masuk jauh melebihi kapasitas hitung yang ada, kata Norbert Attig dari pusat komputer Jülich. Untuk mengatasi hal ini, ketiga superkomputer Jerman sepakat untuk bekerja sama secara nasional maupun di tingkat Uni Eropa.
„Di satu pihak, Uni Eropa menggagas konsep bersama untuk supercomputing yang disebut PACE. Di pihak lain, sejumlah negara Eropa sepakat untuk menyatukan kapasitas nasionalnya. Di Jerman, kami membentuk Gauss Center for Supercomputing yang beranggota tiga pusat komputer berkapasitas tinggi.“
Tujuan pembentuan konsorsium Gauss Center for Supercomputing adalah menciptakan satu organisasi yang menaungi semua superkomputer di Jerman. Pemerintah Jerman mendukung perluasan superkomputer dengan membangun jaringan internet highspeed untuk mempermudah transfer data antar superkomputer dan pengguna. Kini, ketiga pusat komputer Jerman selalu bertukar informasi dan melakukan update berkala pada sistem mereka. Jadi, Gauss Center for Supercomputing dapat menjamin bahwa selalu ada satu superkomputer yang memiliki teknologi termutakhir, demikian Norbert Attig:
„Kerja sama ini misalnya berbentuk koordinasi ketiga pusat komputer dalam pembelian dan instalasi perangkat keras. Selain itu, kerja sama dalam meningkatkan layanan bagi pengguna superkomputer misalnya dengan menawarkan kursus bersama, pokoknya semua hal yang berhubungan dengan pemanfaatan superkomputer di Jerman.“
Saat ini, memang superkomputer tercepat masih berada di Amerika. Tapi Michael Resch dari pusat komputer Stuttgart yakin, di masa depan superkomputer di Eropa tak akan kalah saing dengan Amerika atau Jepang.
„Sebenarnya kami hanya perlu meningkatkan kapasitas teknis, karena sebenarnya metode riset di Eropa tergolong canggih. Bila proyek PACE dan Gauss Supercomputing ini sukses, Eropa dapat melampaui Amerika dalam sepuluh tahun mendatang."