Türkiye’de Yüksek Başarımlı Hesaplama

Prof. Dr. Cevdet Aykanat

Bilkent Üniversitesi

Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Neden yüksek başarımlı hesaplama?

Akademik araştırmaların hızlandırılması– Hesapsal kimya deneyleri: Gaussian

Tasarım döngüsünün paralel simülasyon yoluyla hızlandırılması– Sanal rüzgar tüneli (CFD)– Buzdolabı tasarımı

Grand challenge problemlerin çözümü– Human genome project– LHC (large hadron collider) deneyleri

Türkiye’deki YBH Çalışmalarından Bazıları

Hava durumu ve iklim modellemesi Paralel bilgi getirimi ve erişimi Yüzey yeniden yapılandırması Biyolojik sistemler Akışkan dinamiği uygulamaları Veri madenciliği Doğrudan hacim görüntüleme Hesapsal elektromanyetik

Paralel Sistem Evrimi

Vektör bilgisayarlar (CRAY) Ortak bellekli sistemler Dağıtık bellekli sistemler Bilgisayar kümeleri (COTS) Çok çekirdekli sistemler Grid hesaplama

Paralel Programlama

Açık paralelizm– Dağıtık bellek: Mesaj Geçme (MPI, PVM)– Ortak bellek: OpenMP, PThreads – Map-reduce sistemi (Google)

Örtük paralelizm – Paralel derleyici– High performance fortran– Araştırmalar devam ediyor...

YBH Yazılımı Geliştirmedeki Zorluklar

Algoritma tasarımı karmaşık Yazılım geliştirme ve debug etme süreci

uzun– Parallel program yaratan derleyici yok

MPI, OpenMP gibi paradigmaların öğrenme yükü

Türkiye’de YBH Alanında Karşılaşılan Zorluklar

Paralel donanıma erişim kolay değildi– TÜBİTAK Ulakbim kümeleri

Yeterince seri uygulama yok Varolan seri uygulamalar paralelize

edilmemiş Yetişmiş iş gücü eksikliği var

– Paralel program geliştirme– Paralel sistem bakımı

Çözümler

Bilgi sahibi araştırmacıların, kulanıcıların ve paralel donanım yöneticilerinin kaynaştırılması– TÜBİTAK-ULAKBİM koordinatör rolü oynamalı

ULAKBİM’de varolan altyapının etkin bir şekilde kullanılması

Probleme dönük küçük küme çözümleri Üniversiteler tarafından destek verilmesi

– Altyapı ve araştırmacı