- Süper bilgisayarlar ve yapay zeka, gezegenin, şehirlerin ve insan organlarının dijital ikizlerini oluşturarak karmaşık senaryoları simüle etmeyi ve öngörmeyi mümkün kılıyor.
- Avrupa, süper bilgisayarları, merkez ağlarını ve kendi çiplerinin geliştirilmesini birleştiren Destination Earth, LUMI ve BSC gibi projeleri destekliyor.
- Yapay zekânın odağı, büyük ölçekli eğitimden çıkarım yapmaya doğru kayıyor; bu amaçla yeni sunucular, kişisel bilgisayarlar ve hatta masaüstü süper bilgisayarlar hazırlanıyor.
- İspanya, bilim, sanayi ve topluma hizmet veren İspanyol Süper Bilgisayar Ağı MareNostrum ve Picasso gibi sistemlerle bu yarışa katılıyor.
Süper bilgisayarlar ve yapay zekâ, günümüz teknolojisinde en gözde ikili haline geldi. Artık sadece bilimsel sığınaklarda gizlenmiş devasa veri merkezlerinden değil, gezegenin, insan kalbinin veya koca bir şehrin dijital ikizlerini oluşturabilen makinelerden ve hatta bir ofis masasının altına (aşağı yukarı) sığabilen masaüstü süper bilgisayarlardan bahsediyoruz.
Aynı zamanda, yapay zekada bir faz değişimi yaşıyoruz: devasa modellerin eğitilmesindeki patlamadan, çıkarım yapma takıntısına, yani bu modelleri günlük görevlerde tam kapasiteyle kullanma takıntısına geçtik . Donanım üreticileri, araştırma merkezleri ve üniversiteler, Barselona Süper Bilgisayar Merkezi (BSC) veya Avrupa LUMI gibi süper bilgisayar merkezlerinden , masaüstüne bir tür "mini süper bilgisayar" getiren kompakt sunuculara ve yapay zekaya hazır PC'lere kadar her şeyi sunmak için yarışıyorlar.
Süper bilgisayar gerçekte nedir ve gücü nasıl ölçülür?
Süper bilgisayarlardan bahsettiğimizde, gelişmiş özelliklere sahip bir PC'den değil, tek bir makine gibi koordineli bir şekilde çalışan binlerce bilgisayar kümesinden bahsediyoruz. Bu bilgisayarların her biri, kendi CPU'su, GPU'su, RAM'i ve depolama alanına sahip bir düğümdür ve bunların tümü , performansın en büyük düşmanı olan gecikmeyi en aza indiren ultra hızlı ara bağlantı ağlarıyla birbirine bağlıdır .
Bu makinelerin gücü FLOPS (saniyede kayan noktalı işlem) cinsinden ifade edilir . Evde, güçlü bir bilgisayar teraFLOPS (TFLOPS) aralığında çalışabilir. Süper bilgisayarlarda ise farklı bir ligdeyiz: petaFLOPS ( saniyede 10¹⁵ işlem) ve en gelişmiş sistemlerde exaFLOPS ( 10¹⁸ ) hakkında konuşmak yaygındır. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Frontier, exascale bariyerini resmi olarak aşan ilk şirket oldu.
Size bir fikir vermek gerekirse, modern bir süper bilgisayar, ev bilgisayarının yıllarca sürecek hesaplamalarını bir saatte gerçekleştirebilir . Bu inanılmaz işlem gücü, kasırgalardan protein dinamiklerine kadar her şeyi simüle etmemize veya trilyonlarca parametreye sahip yapay zeka modellerini eğitmemize olanak tanır.
Süper bilgisayarlar fiziksel olarak neye benziyor ve neden bu kadar çok soğutmaya ihtiyaç duyuyorlar?
Görsel olarak, bir süper bilgisayar tipik bir masaüstü bilgisayara hiç benzemez. Genellikle her biri yüzlerce veya binlerce işlemci, GPU ve sabit disk içeren metal dolaplarla dolu bir odayı andırır. Gücü o kadar muazzamdır ki, enerji tüketimi birkaç megavata ulaşabilir ve bu enerjinin önemli bir kısmı ısı olarak kaybolur.
Bu nedenle bu sistemler, aşırı soğutmaya sahip özel odalara ihtiyaç duyar : endüstriyel iklim kontrolü, sıcak ve soğuk koridorlar, çipe doğrudan sıvı soğutma ve hatta bu ısıyı kullanmak için yaratıcı çözümler. Örneğin İsviçre'de, süper bilgisayardan çıkan ısı üniversite binalarını ısıtmak için yeniden kullanılıyor ve böylece bir sorun avantaja dönüştürülüyor.
Bazı durumlarda, elektronik aksama zarar vermeden yangınları söndürebilen mikronize su kullanan özel yangın söndürme sistemlerine sahip cam muhafazalar gibi son derece gelişmiş güvenlik ve koruma sistemleri kullanılır. Bu durum, Katalonya Politeknik Üniversitesi şapelinin içine yerleştirilmiş olan Barselona'daki orijinal MareNostrum için de geçerlidir: muhtemelen dünyanın en sıra dışı konumlarından birine sahip süper bilgisayarlardan biridir.
Dijital ikiz devrimi: Dünya'dan insan kalbine
Süper bilgisayar ve yapay zekanın birleşimi, önemli bir kavramı tetikliyor: dijital ikizler . Bunlar sadece sanal modeller değil, gerçek dünya verilerini neredeyse gerçek zamanlı olarak entegre ederek fiziksel dünyada olanları simüle eden, öngören ve optimize eden dinamik kopyalardır.
Avrupa'da, Avrupa Komisyonu, birkaç yıl içinde Dünya'nın son derece doğru bir dijital ikizini geliştirmeyi amaçlayan Destination Earth (DestinE) programını destekliyor. Avrupa Birliği'nin en güçlüsü olan LUMI gibi süper bilgisayarlar sayesinde , atmosferi, okyanusları ve kara yüzeyini içeren, yakın zamana kadar yalnızca çok kısa vadeli hava modelleriyle elde edilebilen bir detay seviyesinde, çok yüksek çözünürlüklü, uzun vadeli iklim simülasyonları gerçekleştirilebiliyor.
HPE HPC/AI EMEA Araştırma Laboratuvarı Başkanı Utz-Uwe Haus'a göre, bu yetenek, afet yönetimi için aşırı olayların daha iyi anlaşılmasını , iklim değişikliği senaryolarının incelenmesini ve buzulların, deniz buzunun, bitki örtüsünün ve aerosollerin küresel iklim üzerindeki etkisinin değerlendirilmesini sağlıyor. Ancak aynı zamanda çok pratik bir şeyi de mümkün kılıyor: ortalama yağış miktarı, kuraklık veya sel gibi yerel etkilerin bir bölge veya şehir ölçeğinde son derece hassas bir şekilde tahmin edilmesini sağlıyor.
Bu durum , tarımsal planlama (belirli bir alanda hangi ürünlerin yetiştirilebileceği ve risklerin ne olduğu), yenilenebilir enerjiye yatırım (on yıllar boyunca güneş ışığı ve rüzgar saatlerinin tahmin edilmesi) ve altyapı tasarımı üzerinde doğrudan sonuçlar doğurmaktadır . Süper bilgisayarların soyut bir kavram olmaktan çıkıp somut ekonomik kararları etkilemeye başlamasının açık bir örneğidir.
Şehirlerde, nehirlerde ve limanlarda dijital ikizler
Dijital ikizler küresel iklimle sınırlı değil. Barselona metropol alanı, 164 belediyesinin dijital ikizine sahip olup, önümüzdeki on yıllar için kentsel, ekonomik, ulaşım, konut ve bilgi senaryolarının simülasyonuna olanak tanıyor. Politikalar ve planlar, gerçek dünyada karar vermeden önce bu sanal kopyada test edilebiliyor.
Liman ve nehir taşımacılığı sektöründe, Sevilla Limanı , dijitalleşme planının bir parçası olarak Guadalquivir Su Yolu'nun dijital ikizi olan Guadaltwin'i geliştiriyor. Bu sistem, nehir trafiği, su seviyesi yönetimi, gelgitler, altyapı ve güvenlik konularında tahminleri ve kararları iyileştirmek için yapay zeka ve makine öğrenimini entegre ediyor.
Yüksek enerji fiziği ve moda gibi görünüşte birbirinden farklı alanlarda bile dijital ikizler sektöre girmeye başladı. CERN, bu modelleri parçacık fiziği deneylerinde, robotikte ve soğutma sistemlerinde nasıl kullanacağını araştırırken, H&M gibi şirketler reklam kampanyaları için insan modellerinin dijital kopyalarını oluşturarak görüntü hakları ve yaratıcı çalışmanın geleceği hakkında tartışmalara yol açtı.
İnsan vücudu, geleceğin büyük dijital ikizi olarak
En iddialı zorluklardan biri sağlık sektöründe yatıyor. Imperial College London'dan Steven Niederer'in ekibi gibi ekipler, her bir kalbin kendine özgü şekli, boyutu ve işleviyle dijital ikizlerini oluşturmak üzerinde çalışıyor. Bu modeller, hastaya risk oluşturmadan ameliyat ve tedavilerin simülasyonuna olanak sağlıyor ve halihazırda klinik araştırmalarda ve müdahale planlamasında kullanılıyor.
Valencia Politeknik Üniversitesi'nden Andreu Climent ve María de la Salud Guillem gibi araştırmacılar, bu dijital kalp ikizlerinin karmaşık aritmilerin tedavisinde, implante edilebilir defibrilatörden kimin fayda göreceğine karar vermede ve ani ölüm riskini öngörmede kilit rol oynayacağına inanıyorlar. Uzun vadeli hedef ise daha da iddialı: tedavileri test etmeye, ilaç dozlarını ayarlamaya ve tıbbı en üst düzeyde kişiselleştirmeye olanak sağlayacak, insan vücudunun eksiksiz bir dijital ikizini oluşturmak.
Yapay zeka, süper bilgisayarlar ve eğitimden çıkarıma geçiş
Yıllardır, yapay zekâ yatırımlarının büyük bir kısmı, özellikle üretken yapay zekâ alanında, giderek daha büyük modellerin eğitilmesine yönelmiştir. Bugün ise odak noktası açıkça çıkarım yapmaya kaymaktadır : bu modellerin üretimde, sürekli olarak ve işlem başına daha düşük maliyetle büyük ölçekte kullanılması.
Bu değişim CES 2026'da açıkça görüldü. Lenovo gibi üreticiler , veri kaynağına yakın, yani uç noktada yapay zeka modellerini çalıştırmaya hazır, ThinkSystem SR675i, SR650i ve ThinkEdge SE455i gibi çıkarım işlemleri için özel olarak tasarlanmış sunucuları tanıttı.
Artık Corsair ekosisteminin bir parçası olan Origin PC, ağ ucunda yapay zeka geliştirmek için kompakt, kullanıma hazır bir platform olan S-Class Edge AI Geliştirici Kitini tanıttı. Buradaki fikir, küçük geliştirme veya araştırma ekiplerinin her zaman buluta veya büyük harici veri merkezlerine bağımlı kalmadan yapay zekayı test edebilmesi ve dağıtabilmesidir.
CES'te bulunan çoğu PC üreticisi aynı yolu izledi: Acer, RA100 yapay zeka mini istasyonu ve güncellenmiş Veriton masaüstü bilgisayarlarıyla; LG GRAM, çift yapay zeka özelliğiyle (yerel + bulut); Asus, yapay zeka ile çalışan içerik oluşturucuları hedefleyen yeni Vivobook serisi ve ProArt PX13 dönüştürülebilir bilgisayarıyla; Dell, yapay zeka iş yükleri için XPS serisini güncelleyerek; ve HP, EliteBook, EliteBoard, Omnibook ve OmniStudio'yu yapay zeka hızlandırması ve veri gücüyle güncelleyerek.
Masaüstüne inen süper bilgisayar teknolojisi: "masaüstü süper bilgisayar"
Özellikle ilgi çekici bir trend ise yerel süper bilgisayar teknolojisidir; bu makineler, ulusal bir merkezin ölçeğine ulaşmasa da, masaüstü formatında inanılmaz bir güç sunmaktadır. CES 2026'da Gigabyte (yan kuruluşu Giga Computing aracılığıyla) , gerçek bir "masaüstü süper bilgisayar" olan Gigabyte W775-V10'u tanıttı.
Bu sistem, diğer üst düzey bileşenlerin yanı sıra NVIDIA AI yığınını ve NVIDIA GB300 Grace Blackwell Ultra Masaüstü hızlandırıcıyı entegre eder . Amacı, yapay zeka ekiplerinin buluta veya harici veri merkezlerine bağımlı kalmadan karmaşık modelleri eğitmelerini ve çıkarımlar yapmalarını sağlarken, veriler ve çalışma ortamı üzerinde tam kontrol sağlamaktır.
Bunun yanı sıra, CES, bileşen ekosistemini yenilemeye de hizmet etti: yeni Intel Core Ultra CPU'lar , yeni AMD Ryzen işlemciler, Qualcomm'un Snapdragon X2 Plus çipi , Kioxia'nın BG7 SSD'leri, Gigabyte'ın gelişmiş DDR5 belleği ve MSI'ın güncellenmiş anakartları; bunların tümü veri yoğun ve yapay zeka yoğun iş yüklerini desteklemek üzere tasarlandı.
Çevre birimleri sektöründe, Corsair gibi markalar en yeni üst düzey fare ve klavyelerini sergilerken, Anker, eufy ve soundcore bağlantılı cihazlara odaklandı. Hatta yapay zeka ile çalışan küçük bir not alma cihazı olan Plaud Notepin S gibi bazı ilgi çekici aletler de ortaya çıktı.
Süper bilgisayarlar günümüzde ne için kullanılıyor: COVID'den hava kalitesine kadar
Süper bilgisayarlar neredeyse her zaman , normal bir bilgisayarın hesaplaması için kelimenin tam anlamıyla çok uzun zaman alacağı alanlarda ileri düzey araştırmalar için kullanılır . Klasik kullanım alanları arasında meteoroloji ve iklim , deprem simülasyonu, astrofizik, jeofizik, biyoloji, tıp, ilaç tasarımı ve uzay mühendisliği yer almaktadır.
COVID-19 pandemisi sırasında , virüs proteinlerinin davranışını simüle etmek, molekül kombinasyonlarını test etmek ve ilaç arayışını hızlandırmak için çeşitli süper bilgisayarlar kullanıldı. Büyük ölçekli simülasyonlar, araştırmacıların umutsuz yaklaşımları elemelerine ve çabalarını başarı olasılığı en yüksek olan bileşiklere odaklamalarına olanak sağladı.
Barselona Süper Bilgisayar Merkezi gibi merkezler çok somut örnekler sergiledi: sensör verileri ve akışkan dinamiği modelleriyle, yakma fırınlarını kontrol etmek ve emisyonları azaltarak yakıt kullanımını iyileştirmek için sinir ağlarını eğittiler; veya yıllarca süren geçmiş verilere dayanarak büyük şehirlerdeki hava kalitesini dikkat çekici bir doğrulukla tahmin ettiler .
Bir diğer çarpıcı örnek ise DeepMind'ın amino asit diziliminden protein katlanmasını tahmin eden sistemi AlphaFold'dur . Nobel Ödülü düzeyindeki bu problem , yapay zeka, büyük veri ve süper bilgisayarların muazzam birleşiminden faydalanmıştır . Biyomedikal ve ilaç tasarımına etkisi o kadar büyük olmuştur ki, dünya çapında on binlerce araştırmacı sonuçlarını günlük olarak kullanmaktadır.
Süper bilgisayarların yaygın kullanım alanları
- Hava ve iklim tahmini Orta ve uzun vadede.
- Depremlerin, tsunamilerin ve doğal afetlerin simülasyonu Hasarı azaltmak için.
- Uçak, araç ve roketlerin tasarımı ve test edilmesi aerodinamik modeller kullanarak.
- İlaç keşfi ve tasarımı ve moleküler etkileşim çalışmaları.
- Astrofizik ve kozmolojiGalaksilerin, yıldızların ve kara deliklerin oluşumu.
- Hava kalitesi ve atmosferik bileşim bölgelerde ve şehirlerde.
- Büyük Veri ve sosyal simülasyonKültürel evrim, nüfus hareketleri, akıllı şehirler.
- Güvenlik ve savunmaNükleer silah simülasyonundan radarların ve karmaşık sistemlerin dijital ikizlerine kadar.
Büyük süper bilgisayarlar nerede bulunuyor ve İspanya'nın bu konudaki rolü nedir?
Top500 listesi , 1993'ten beri yılda iki kez dünyanın en güçlü 500 süper bilgisayarını derleyip sıralıyor. Listede yer alan sistem sayısı bakımından Çin lider olsa da, özellikle Frontier gibi makinelerle toplam güç bakımından Amerika Birleşik Devletleri liderliğini koruyor.
Günümüzün devleri arasında yıllarca liderliği elinde tutan Japonya'daki Fugaku ; Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Summit ve Sierra ; ve bir zamanlar zirvede yer alan Çin'deki Sunway TaihuLight ve Tianhe-2A bulunuyor. İtalya, HPC5 ve Marconi-100 gibi sistemlere ev sahipliği yaparken, İsviçre ise Avrupa'da uzun süredir lider olan Piz Daint'e sahip .
İspanya'da kıyaslama noktası, Barselona Süper Bilgisayar Merkezi'ndeki MareNostrum'dur . 2004'teki ilk sürümünden bu yana, yaklaşık 42,4 teraFLOPS ile, şu anki MareNostrum 4'e kadar ölçeklendirilmiş olup, yaklaşık 13,7 petaFLOPS'a ulaşmıştır. Bir sonraki nesil olan MareNostrum 5, güç ve enerji tüketiminde birkaç katlık bir sıçramayı temsil edecek ve eksa ölçekli altyapı geliştirme Avrupa stratejisinin bir parçasıdır.
Özellikle önemli bir ağ , farklı özerk topluluklara dağılmış merkezleri ve makineleri bir araya getiren ve ülke genelindeki araştırmacılara hizmet sunan İspanyol Süper Bilgisayar Ağı'dır (RES) . Bu temel üzerine, Meksika ve diğer Latin Amerika ortakları gibi ülkelerden kaynakları ortak projeler için birleştiren bir İbero-Amerikan Süper Bilgisayar Ağı da oluşturulmuştur.
Bölgesel düzeyde, Málaga Üniversitesi'ndeki Picasso süper bilgisayarı gibi tesisler öne çıkmaktadır; bu bilgisayar yaklaşık 40.000 işlemci çekirdeğine ve 180 TB RAM'e sahiptir. Picasso, hem üniversitenin kendi araştırmacılarına hem de Endülüs Biyoinformatik Platformu aracılığıyla Endülüs kullanıcılarına ve ayrıca RES (İspanyol Biyoinformatik Ağı) aracılığıyla İspanya'nın dört bir yanından bilim insanlarına hizmet vermektedir.
Bu sistemler, açık kaynaklı yapıları, kararlılıkları ve diğer ticari işletim sistemlerine kıyasla düşük kaynak tüketimleri nedeniyle neredeyse her zaman Linux veya türevleri üzerinde çalışır. Bu temel üzerine, bilimsel araçlar, programlama ortamları ve yapay zeka kütüphanelerinden oluşan özel ve gelişmiş bir ekosistem inşa edilmiştir.
Referans merkezleri: Barselona Süper Bilgisayar Merkezi ve Avrupa'nın kendi donanımına yönelik yarışı
Barselona Süper Bilgisayar Merkezi (BSC), süper bilgisayar ve bilgisayar mimarisi araştırmalarında Avrupa'nın önde gelen kuruluşlarından biridir. On yıllarca Mateo Valero tarafından yönetilen BSC, tek bir süper bilgisayarı yönetmekten, Bilgisayar Bilimleri, Yaşam Bilimleri, Yer Bilimleri ve Sosyal Uygulamalar bölümlerine ayrılmış, 50'den fazla ülkeden binden fazla çalışanı olan bir merkeze dönüşmüştür.
BSC'nin ayırt edici özelliklerinden biri, sadece makineleri işletmekle kalmaması; aynı zamanda kendi yazılımlarını, algoritmalarını ve hatta işlemcilerini de geliştirmesidir . Yıllardır, Avrupa'nın Amerikan ve Asya üreticilerine olan bağımlılığını azaltmak amacıyla EuroHPC gibi Avrupa projelerinde ve Avrupa İşlemci Girişimi (EPI) ve RISC-V gibi açık mimarilere dayalı Avrupa çipleri gibi girişimlerde yer almaktadır.
BSC, diğer ortaklarla iş birliği içinde, vektör işlemcilerinin , ARM ve RISC-V tabanlı platformların ve Turtle, Lizard ve Chameleon gibi isimlerle anılan, her nesilde karmaşıklığı artan bir tasarım ailesinin prototiplerini geliştirdi. Amaç, orta vadede, Avrupa'da geliştirilen kritik bilgi işlem teknolojisiyle "MareNostrum 6" süper bilgisayarlarına güç sağlayabilecek çipler üretmektir .
Bu çaba, rahatsız edici bir gerçeklik çerçevesinde şekilleniyor: Avrupa eskiden ARM mimarisinin bir bölümünü tasarlıyordu, ancak ARM'ın Avrupa dışı şirketlere satılması ve kendi büyük dökümhanelerinin olmaması kıtayı kırılgan bir konuma getirdi. Amerika Birleşik Devletleri'nin Arizona'daki TSMC'nin gelişmiş üretimini garanti etmesi veya Almanya ve Fransa'nın önemli kamu sübvansiyonlarıyla çektiği çip fabrikaları gibi bazı girişimler İspanya'da gerçekleşirken, İspanya nispeten daha az kaynakla tasarım, üretim ve endüstriyel ekosistemi birleştirme zorluğuyla karşı karşıya .
Bu bağlamda, İspanyol stratejisi, BSC gibi merkezleri güçlendirmeyi, RES gibi ağları desteklemeyi, açık çip projelerini desteklemeyi ve bilgisayar mimarisi ve yapay zeka alanlarında çok aranan profesyonelleri yetiştirmeyi içeriyor . Merkezin yöneticilerinin de kabul ettiği gibi, bu alanlarda uzmanlaşmış doktora mezunlarının özel sektörden akademiden elde edilmesi zor maaş teklifleri alması ve bu durumun yetenekleri elde tutmayı zorlaştırması tesadüf değil.
Bu arada, Málaga'daki Picasso Enstitüsü ve ülke genelinde dağıtılmış RES düğümleri örneklerinde görüldüğü gibi, diğer İspanyol üniversiteleri de altyapılarını güçlendiriyor. Çoğu durumda, bu sistemler parçacık fiziği , iklim değişikliği çalışmaları, mühendislik, biyoinformatik ve akıllı şehir projelerine hizmet ederek, süper bilgisayar kullanımının artık sadece birkaç seçkin laboratuvara özgü bir lüks olmadığını gösteriyor.
Genel tabloya baktığımızda, süper bilgisayarların bir laboratuvar merak konusu olmaktan çıkıp iklim, sağlık, güvenlik, ekonomi ve hatta şehirlerin, araçların ve ilaçların tasarımında kritik bir altyapı haline geldiği oldukça açık . Aynı zamanda, yapay zekanın laboratuvardan üretime geçişi ve dijital ikizlerin yükselişi, bu gücün bir kısmını özel sunuculara ve hatta mühendislerin ve bilim insanlarının masaüstlerine taşıyarak, süper bilgisayarların ortadan kaybolmak yerine, çoğu zaman farkında olmasak bile, günlük hayatımıza giderek daha fazla entegre olduğu bir senaryo yaratıyor.
