Ayrıca süper bilgisayarlar, öbek bilgisayarların oluşturduğu sistemler de olabilir. Sistem içerisinde her bir bileşen bulunmak zorunda değildir. Süper bilgisayarlar, bilimde, deneyler ve hesaplamaları bir araya getiren, hesaplamalı bilim benzeri, daha yeni metodolojilerin ortaya çıkmasına öncülük etmiştir. Günümüzde kullanılan süper bilgisayarlar, saniyeler içerisinde yüzlerce trilyon işlem yapabilecek kapasitelere ve güce sahiptirler. Örnek vermek gerekirse, dünyanın en hızlı süper bilgisayarlardan birisi, bir saniyede 136,6 trilyon kalıcı işlem ile Amerika Birleşik Devletleri’nde Lawrance Livermore National Laboratuvary olarak isimlendirilen ulusal laboratuvarın çatısı altında kullanılıyor. Teorik anlamda ise bu sınır söz konusu süper bilgisayar için 183,5 trilyon işlemdir.

Süper Bilgisayarlar Nasıl Ortaya Çıkmıştır?

Süper bilgisayarlar tarihte ilk kez, 1960’lı yıllar içerisinde Seymour Cray tarafından Control Data Corporation’da oluşturuldu. 1950’li yıllarda ise herhangi bir bilgisayar, eş zamanlı olarak birden fazla programı çalıştıramıyordu. Her bir kullanıcı, sadece bir kere bilgisayarı kullanma hakkına sahipti. Kullanıcıların kendilerine ayrılmış süre içerisinde programı, delikli kâğıttan yapılma kartlar ve bir bant şerit ile birlikte kullanması gerekiyordu. Program bilgisayara yüklenirdi. Daha sonra söz konusu program sonlandırılana ya da çökene kadar çalışacak şekilde ayarlanırdı.

Günümüzde, süper bilgisayarlar daha genel olarak Cray ve IBM benzeri geleneksel firmalar tarafından geliştiriliyor ve üretiliyor. 2013 yılı Hazıran ayından beri, Çin’de yer alan Tianhe-2 isimli süper bilgisayar, dünyada yer alan en hızlı süper bilgisayardır. Tianhe-2, 3 milyon 120 bin çekirdeğe sahiptir. Saniyede 33.86 katrilyon işlem yapabilen Tianhe-2 isimli bu süper bilgisayar, bu işlem kapasitesine ulaşabilmek için 17.808 kW elektrik gücüne gerek duyuyor. Türkiye’nin ilk gerçek süper bilgisayarı ise İstanbul Teknik Üniversitesi’nde yer alıyor.

Süper Bilgisayarların Kullanım Alanları Nelerdir?

Süper bilgisayarlar birçok farklı alanda kullanılabilir. Bu alanlardan bazıları şunlardır:

• Büyük Çaplı Bilimsel Çalışmalar
• Nükleer Enerji Araştırmaları
• Hareketli Animasyonlar
• Akışkanların Karakteristiklerinin Hesaplanması
• Meteoroloji Bilimi

Bu alanlarda süper bilgisayarlar, gereken hesaplamaları ve işlemleri gerçekleştirmek amacıyla kullanılır. Mainframe ile süper bilgisayarlar arasında en önemli fark, süper bilgisayarlar işlemci gücüne dayalı tek bir çalışmaya özel kullanılırken, mainframe’in çoklu kullanıcı yapısına sahip olmasıdır.

Süper Bilgisayarların Özellikleri Nelerdir?

Süper bilgisayarların bazı ortak özellikleri vardır. Bu ortak özelliklerden bazıları şunlardır:

• Daha İyi Bellek Kapasitesi
• Yüksek İşlemci Hızı
• Paralel İşlem Yeteneği
• Özel Grafik İşlemcileri
• Özel İşletim Sistemleri
• Yüksek Bant Genişliği
• Yüksek Enerji Tüketimi

Daha İyi Bellek Kapasitesi

Süper bilgisayarlar, çok büyük bellek kapasitelerine sahiptirler.

Yüksek İşlemci Hızı

Süper bilgisayarlar, çok yüksek işlemci hızlarına sahiptirler. İşlemci hızı, bir bilgisayarın bir saniyede yapabileceği işlem sayısını belirtir.

Paralel İşlem Yeteneği

Süper bilgisayarlar, aynı anda birden fazla işlemi gerçekleştirebilirler. Paralel işlem, bir bilgisayarın bir anda birden fazla işlem yapabilmesini sağlar.

Özel Grafik İşlemcileri

Bazı süper bilgisayarlar, grafik işleme için özel grafik işlemcilerine sahiptirler. Bu, bilimsel simülasyonlar ve diğer uygulamalar gibi yüksek yoğunluklu grafik işleme gerektiren uygulamalarda faydalıdır.

Özel İşletim Sistemleri

Süper bilgisayarlar, özel olarak tasarlanmış işletim sistemleri kullanırlar. Bu işletim sistemleri, süper bilgisayarların özelliklerine en uygun şekilde çalışacak şekilde optimize edilmiştir.

Yüksek Bant Genişliği

Süper bilgisayarlar, yüksek bant genişliğiyle veri transferi yapabilirler.

Yüksek Enerji Tüketimi

Süper bilgisayarlar, yüksek enerji tüketimi gerektirirler. Bu bilgisayarlar, çok sayıda işlemci ve bellek gibi yüksek güç tüketen bileşenleri içerirler.

Süper Bilgisayarların Yazılım ve Donanım Mimarileri Nedir?

Sadece süper bilgisayarlarda kullanılmak üzere geliştirilmiş bazı teknolojiler üretilmiştir. Bu süper bilgisayarlara özel bazı teknolojiler şunlardır:

• Vektör İşleme
• Sıvı Soğutma Sistemleri
• Nonuniform Bellek Erişimi
• Paralel Dosya Sistemleri

Süper Bilgisayarlarda Hangi İşletim Sistemleri Kullanılıyor?

Süper bilgisayarlarda kullanılmak üzere en çok tercih edilen işletim sistemi Linux’tur. 1980’li yılların ortalarına kadar, süper bilgisayarlar genel olarak komut kümesi uyumluluğunu ve şifre taşınabilirliğini, performansı daha fazla yükseltmek için ikinci plana attı. Birçok donanım için süper bilgisayarlar bu zamana kadar çok farklı işletim sistemlerini barındırıyordu. Örnek vermek gerekirse Cray-1 isimli süper bilgisayar, genellikle pek bilinmeyen 6 farklı özel işletim sistemini içeriyordu. Aynı şekilde farklı ve daha az uyuma sahip vektörleştirme ve paralelleştirme derleyicileri Fortran isimli süper bilgisayar için dahi bulunuyordu. Bu durumda, bilgisayar sistemlerinin benimsenmesi ve Cray-1, Cray X-MP arasındaki ilk komut kümesi uyumlu olmasaydı Cray’s Unicos ya da Linux benzeri ETA-10’la devam edecekti. Fakat süper bilgisayarlarda hala en sık tercih edilen işletim sistemi Linux işletim sistemidir.