Penulis: Jeff McVeigh, Vice President dan General Manager, Super Compute Group, Intel Corporation.
Pandemi membuktikan ketangguhan superkomputer dalam menjawab tantangan terbesar abad ini, COVID-19. Melihat potensi ini, Intel bertekad mewujudkan "superkomputer untuk semua".
Komputasi berkinerja tinggi atau high performance computing (HPC) merupakan puncak teknologi. Beberapa penemuan modern paling signifikan di dunia tercipta menggunakan mesin canggih ini. Saat ini, kita berada di ambang generasi baru HPC, dengan teknologi yang scalable) dan ada di mana-mana (ubiquity) sehingga dapat mentransformasi seluruh kehidupan kita.
Tidak ada yang lebih nyata dari pertarungan melawan COVID-19 saat ini. Sejak awal pandemi, komunitas riset dan ilmiah memanfaatkan superkomputer canggih ini, baik di dalam laboratorium riset maupun di lingkungan cloud HPC-as-a-service, untuk memantau, mempelajari, mengobati dan akhirnya mengembangkan obat-obatan yang digunakan untuk mengobati virus corona jenis baru yakni SARS-CoV-2. Kecepatan melakukan semua tahapan tersebut sangatlah menakjubkan dan tidak mungkin terjadi jika teknologi HPC tidak tersedia secara luas.
Ketika kita menyambut era komputasi exascale, kita baru saja memulainya. Superkomputer sudah memfasilitasi penemuan-penemuan ilmiah dan menjawab isu-isu penting, seperti perubahan iklim dan obat-obatan untuk berbagai penyakit kronis. Di masa depan, superkomputer akan membantu memecahkan berbagai masalah dan krisis yang belum pernah kita temui atau bahkan belum pernah kita bayangkan.
Intel memiliki tujuan melakukan ‘demokratisasi’ HPC dan menghadirkan "superkomputer untuk semua". Untuk melakukan ini, kami harus mengadopsi berbagai teknologi yang dapat memberikan peningkatan kinerja sangat besar, mengubah aksesibilitas HPC dan memikirkan kembali bagaimana kita membangun komponen-komponen yang menggerakkan sistem ini. Fondasi dari strategi Intel dibangun di seputar kinerja, keterbukaan, dan skala.
Kinerja: Dimulai dengan Arsitektur Ubiquitous Compute
Motor utama HPC saat ini adalah arsitektur x86 yang memberikan kekuatan bagi sebagian besar sistem. Install base arsitektur x86 yang sangat besar ini menyediakan akses bagi para pengembang dan pelanggan untuk memasuki ekosistem terbesar di dunia untuk mendukung dan mengimplementasikan beban kerja (workload) HPC. Arsitektur x86 juga memberikan peningkatan kinerja yang konsisten.
Prosesor Intel® Xeon® Scalable saat ini telah diadopsi secara luas oleh para mitra ekosistem HPC Intel. Ditambah pula kemampuan baru dengan Sapphire Rapids, prosesor Xeon Scalable generasi berikutnya yang saat ini sedang dalam fase sampling oleh para pelanggan.
Platform generasi mendatang ini memberikan multi-kemampuan untuk ekosistem HPC yang untuk pertama kalinya mengusung in-package high bandwidth memory HBM2e yang memanfaatkan arsitektur multi-tile Sapphire Rapids. Sapphire Rapids juga menghadirkan peningkatan kinerja, akselerator-akselerator baru, PCIe Gen 5 dan beragam kemampuan menarik lainnya yang dioptimalkan untuk AI, data analytics, dan beban kerja HPC.
Beban kerja HPC berkembang pesat. HPC menjadi lebih beragam dan terspesialisasi, sehingga memerlukan racikan arsitektur heterogen (heterogeneous architecture). Meskipun arsitektur x86 tetap menjadi motor utama untuk beban kerja skalar, jika kita ingin memberikan peningkatan kinerja yang besarnya berkali-kali lipat dan melampaui era exascale, kita harus secara kritis melihat bagaimana beban kerja HPC dijalankan dalam arsitektur vektor, matriks dan spasial, dan kita harus memastikan arsitektur ini dapat bekerja sama secara mulus.
Intel telah mengadopsi strategi "seluruh beban kerja". Dengan strategi ini, akselerator khusus untuk beban kerja dan graphics processing units (GPU) dapat bekerja secara mulus dengan central processing units (CPU) dari perspektif hardware (hardware) dan software (software).
Strategi ini diterapkan dengan prosesor Intel Xeon Scalable generasi mendatang dan Intel® Xe GPU HPC (dengan nama sandi "Ponte Vecchio") yang akan memperkuat Superkomputer Aurora 2 exaflop1 di Argonne National Laboratory. Ponte Vecchio memiliki densitas komputasi tertinggi per soket dan per node, yang mengemas 47 tile dengan teknologi kemasan canggih kami: EMIB dan Foveros. Ada lebih dari 100 aplikasi HPC yang berjalan di Ponte Vecchio. Intel juga bekerja sama dengan para mitra dan pelanggan termasuk ATOS, Dell, HPE, Lenovo, Inspur, Quanta dan Supermicro untuk menggunakan Ponte Vecchio di dalam jajaran superkomputer terbarunya.
Demokratisasi HPC Melalui Keterbukaan
Melakukan demokratisasi HPC dan menghadirkan superkomputer untuk semua menuntut pendekatan kolaboratif yang terbuka. Intel berkomitmen untuk menghadirkan platform terbuka yang didukung oleh standar industri sehingga akan mendorong kolaborasi yang luas. Tujuannya adalah untuk mendorong standardisasi dan menciptakan platform hardware utama yang memungkinkan industri ini bergabung dan dibangun berbasis platform tersebut.
Area yang terhambat karena kurangnya standar yang diadopsi adalah pemrograman GPU. Sejak GPU pindah ke ranah HPC, industri ini telah menghadapi tantangan software stacks yang terpisah untuk beban kerja CPU dan GPU. Model pemrograman oneAPI berusaha untuk mengatasi adanya pemisahan (silo) tersebut.
OneAPI adalah model pemrograman terbuka, terpadu dan lintas arsitektur untuk arsitektur CPU, GPU dan akselerator (FPGA dan lain-lain) yang dapat mendukung pemrograman di lingkungan komputasi heterogen, semuanya dengan basis kode dan software stack tunggal. Dengan cara ini, pengembang hanya perlu menulis kode sekali untuk semua arsitektur, dan pelanggan tidak tergantung dalam satu vendor.
Bulan Desember 2021 ini, kami merilis Toolkit Intel® oneAPI 2022 dengan lebih dari 900 fitur baru sejak oneAPI 2021 dirilis pada Desember 2020. Rilis yang akan datang menambahkan kemampuan pengembangan lintas arsitektur untuk CPU dan GPU melalui compiler C++/SYCL/Fortran terpadu pertama dan Data Parallel Python.
Hari ini kami juga mengumumkan dua pusat kajian unggulan (Centre of Excellence) oneAPI tambahan yang bergabung dengan ekosistem institusi riset dan akademis terkemuka di seluruh dunia yang berkembang pesat untuk menghadirkan open-source code port dan memperluas dukungan hardware, teknologi baru, layanan, dan kurikulum untuk meningkatkan adopsi ekosistem oneAPI.
Kami menyadari masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk sepenuhnya melakukan demokratisasi HPC. Pekerjaan yang kami lakukan hari ini akan memungkinkan akses di mana saja ke teknologi HPC terbaru di masa depan.
Manufaktur dalam Skala Besar: Strategi Intel IDM 2.0
Menghadirkan “superkomputer untuk semua” membutuhkan skala besar. Dan Intel diposisikan untuk membawa pasokan komponen dan teknologi yang diperlukan untuk mendorong inovasi dan pertumbuhan.
Formula yang berbeda dari strategi Intel IDM 2.0 (Intel Integrated Device Manufacturer 2.0) memungkinkan kami untuk mengantarkan era baru inovasi, manufaktur dan kepemimpinan produk kepada pelanggan HPC.
Kami bergerak dengan langkah penuh dan mengeksekusi strategi multitahun IDM 2.0. Untuk pelanggan HPC, hal ini akan memungkinkan kami menggunakan kemampuan manufaktur terkemuka di industri dan kepemimpinan Intel dalam teknologi packaging untuk merancang produk terbaik dan menggunakan IP terbaik untuk membawa produk yang diperlukan untuk memperkuat era superkomputer berikutnya.
Komitmen Intel untuk mewujudkan “superkomputer bagi semua” tidak tergoyahkan, dan kami berinvestasi dalam kemajuan teknologi yang diperlukan untuk memecahkan masalah-masalah yang paling kompleks. Saya berharap dapat melihat hal-hal yang dapat kita capai bersama ketika kita menuju pada generasi baru superkomputer untuk semua.