Komputasi kinerja tinggi

Komputasi kinerja tinggi (Inggris: high-performance computing; HPC) merupakan proses komputasi menggunakan superkomputer dan kluster komputer untuk memecahkan masalah komputasi tingkat lanjut.

 Tinjauan umum 
HPC mengintegrasikan administrasi sistem (termasuk pengetahuan jaringan komputer dan keamanan komputer) dan komputasi paralel dengan bidang multidisiplin yang menggabungkan elektronika digital, arsitektur komputer, perangkat lunak sistem, bahasa pemrograman, algoritma, dan teknik komputasi. Alat dan sistem yang digunakan untuk menerapkan dan menciptakan sistem komputasi berkinerja tinggi disebut sebagai Teknologi HPC.  Sejak tahun 2001, sistem HPC telah beralih dari superkomputer ke komputasi kluster dan grid. Dengan meningkatnya ketertarikan dan kebutuhan terhadap jaringan yang menggunakan teknologi komputasi kluster dan grid, teknologi HPC didukung juga oleh penggunaan jaringan tulang punggung (backbone network), utamanya dalam moda runtuh (collapsed) yang memudahkan penyelesaian masalah dan pengiriman pembaruan ke dalam satu perute (router).

Istilah HPC paling umum dikaitkan dengan teknik komputasi yang digunakan untuk penelitian ilmiah atau ilmu komputasi. Istilah terkait, komputasi teknis kinerja tinggi (high-performance technical computing; HPTC), umumnya merujuk pada aplikasi komputasi berbasis kluster dalam bidang rekayasa dan teknik (seperti dalam bidang dinamika fluida komputasional dan dalam bidang konstruksi serta pengujian prototipe virtual). HPC juga telah diterapkan pada penggunaan bisnis seperti gudang data, aplikasi lini bisnis (LOB), dan pemrosesan transaksi.

Komputasi kinerja tinggi (HPC) sebagai istilah muncul setelah istilah "superkomputer". HPC terkadang digunakan sebagai sinonim untuk superkomputer; tetapi, dalam konteks lain, "superkomputer" digunakan untuk merujuk pada bagian yang lebih canggih dari "komputer kinerja tinggi", dan istilah "superkomputer" menjadi bagian dari "komputasi kinerja tinggi". Potensi kebingungan atas penggunaan istilah-istilah ini terlihat jelas dalam literatur.

Karena sebagian besar aplikasi (setidaknya sampai tahun 2020) tidak dirancang untuk menggunakan teknologi HPC secara luas tanpa melalui tahap modifikasi, maka aplikasi tersebut tidak dirancang atau diuji untuk dapat digunakan pada prosesor atau mesin dengan skala lebih tinggi yang lebih canggih.  Karena kluster dan jaringan grid menggunakan multiprosesor dan multikomputer, masalah skala ini dapat melumpuhkan sistem penting dalam sistem superkomputer masa depan. Oleh karena itu, alat-alat yang ada saat ini tidak menjawab kebutuhan komunitas komputasi kinerja tinggi atau komunitas HPC belum menyadari keberadaan alat-alat tersebut.  Beberapa contoh teknologi HPC komersial meliputi:

 simulasi kecelakaan mobil untuk desain struktural
 Interaksi molekuler untuk desain obat baru
 aliran udara di atas mobil atau pesawat terbang

Di lembaga pemerintah dan penelitian, ilmuwan melakukan simulasi penciptaan galaksi, energi fusi, dan pemanasan global, serta bekerja untuk membuat prakiraan cuaca jangka pendek dan jangka panjang yang lebih akurat.  Superkomputer terkuat kesepuluh di dunia pada tahun 2008, IBM Roadrunner (terletak di Laboratorium Nasional Los Alamos milik Departemen Energi Amerika Serikat) melakukan simulasi kinerja, keamanan, dan keandalan senjata nuklir dan memberikan sertifikasi perihal fungsionalitasnya. 

 TOP500 
TOP500 memberi peringkat 500 komputer berkinerja tinggi tercepat di dunia, sebagaimana diukur berdasarkan standar High Performance LINPACK (HPL). Tidak semua komputer yang ada diberi peringkat, baik karena tidak memenuhi syarat (misalnya, tidak dapat menjalankan standar HPL) atau karena pengelola komputer tersebut belum menyerahkan skor HPL (misalnya, karena mereka tidak ingin ukuran sistem mereka menjadi informasi publik, untuk alasan keamanan). Selain itu, penggunaan standar LINPACK tunggal kontroversial, karena tidak ada pengukuran tunggal yang dapat menguji semua aspek komputer berkinerja tinggi. Untuk membantu mengatasi keterbatasan pengujian LINPACK, pemerintah AS menugaskan salah satu pencetusnya, Jack Dongarra dari Universitas Tennessee, untuk membuat serangkaian pengujian tolok ukur yang mencakup LINPACK dan lainnya, yang disebut rangkaian standar HPC Challenge. Rangkaian yang terus berkembang ini telah digunakan dalam beberapa pengadaan HPC, tetapi, karena tidak dapat disederhanakan menjadi satu nomor, rangkaian ini belum dapat mengatasi keunggulan publisitas dari pengujian TOP500 LINPACK yang kurang bermanfaat. Daftar TOP500 diperbarui dua kali setahun, sekali pada bulan Juni di Konferensi Superkomputer Eropa ISC dan sekali lagi pada Konferensi Superkomputer AS di bulan November.

Banyak ide untuk gelombang baru komputasi grid yang awalnya dipinjam dari HPC.

 Komputasi kinerja tinggi di awan 
Secara tradisional, HPC melibatkan infrastruktur di tempat, berinvestasi dalam superkomputer atau kluster komputer. Selama dekade terakhir, komputasi awan telah berkembang popularitasnya karena menawarkan sumber daya komputer di sektor komersial tanpa mempertimbangkan kemampuan investasi mereka. Beberapa karakteristik seperti skalabilitas dan kontainerisasi juga telah meningkatkan minat di dunia akademis. Namun masalah keamanan di cloud seperti kerahasiaan data masih dipertimbangkan ketika memutuskan antara sumber daya HPC di awan atau di tempat.

 Lihat juga 
 Komputasi terdistribusi
 Komputasi kuantum
 GPU workstation

 Referensi 

 Pranala luar 

 HPCwire
 Top 500 supercomputers
 Rocks Clusters Open-Source High Performance Linux Clusters
 News Articles & Policy Reports on High-Performance Scientific Computing
 The Center for Modeling Immunity to Enteric Pathogens (MIEP)
 The Art of HPC: Textbooks by Victor Eijkhout of TACC
 Vol.1: The Science of Computing
 Vol.2: Parallel Programming for Science Engineering
 Vol.3: Introduction to Scientific Programming in C++17/Fortran2008
 Vol.4: Tutorials for High Performance Scientific Computing

Kategori:Komputasi paralel