Askeri Yüksek Performans Bilgisayarları (HPC)

HPC Nedir?

HPC (High Performance Computing), yüksek miktardaki verinin veya karmaşık hesaplama işlemlerinin güçlü işlemci ve hızlandırıcı donanımlar kullanılarak yüksek performansla gerçekleştirilmesini ifade eder.

Savunma sistemlerinde sensörlerden, kameralardan, radarlardan ve farklı veri kaynaklarından çok yüksek miktarda bilgi üretilebilir. Bu verilerin belirli uygulamalarda düşük gecikmeyle işlenmesi, analiz edilmesi, kaydedilmesi veya başka sistemlere aktarılması gerekebilir.

Askeri HPC sistemlerinde projenin gereksinimlerine bağlı olarak;

• Çok çekirdekli yüksek performanslı işlemciler
• GPU hızlandırıcılar
• Yüksek kapasiteli RAM
• SSD ve NVMe tabanlı depolama
• Yüksek hızlı ağ bağlantıları
• Genişleme kartları
• Yüksek veri aktarım kapasitesi
• Projeye uygun güç ve soğutma çözümleri

bir arada kullanılabilir.

Bu nedenle askeri yüksek performans bilgisayarı seçiminde yalnızca işlemcinin teknik özelliklerine değil, sistemin bütün donanım mimarisine ve çalıştırılacak uygulamanın gereksinimlerine bakılması gerekir.

Askeri HPC Sistemleri Hangi Uygulamalarda Kullanılır?

Yüksek performanslı bilgisayarlar, büyük miktarda verinin hızlı şekilde işlenmesine ihtiyaç duyulan farklı savunma uygulamalarında kullanılabilir.

Radar Sistemleri

Radar sistemleri, yüksek hacimli verilerin işlenmesini ve analiz edilmesini gerektirebilir.

Radar alt sistemi içerisinde kullanılan yüksek performans bilgisayarları;

• Radar verilerinin alınması
• Sinyal işleme
• Hedef verilerinin analizi
• Görüntü oluşturma
• Veri kaydı
• Farklı sistemlere veri aktarımı

gibi işlemlerde görev alabilir.

Radar uygulamalarında yüksek işlem gücünün yanı sıra veri aktarım performansı, düşük gecikme, GPU desteği, ağ altyapısı ve sistem entegrasyonu da önemli seçim kriterleri arasındadır.

Görüntü İşleme Sistemleri

Elektro-optik kameralar, termal kameralar ve farklı görüntü sensörlerinden alınan verilerin gerçek zamanlı işlenmesi yüksek hesaplama gücü gerektirebilir.

GPU destekli askeri HPC sistemleri;

• Görüntü iyileştirme
• Video analizi
• Nesne algılama
• Görüntü sınıflandırma
• Çoklu kamera verilerinin işlenmesi
• Görüntülerin eş zamanlı analiz edilmesi

gibi uygulamalarda değerlendirilebilir.

Kullanılacak CPU ve GPU konfigürasyonu, görüntü çözünürlüğü, veri miktarı, kamera sayısı ve çalıştırılacak yazılımın ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir.

Yapay Zekâ ve Derin Öğrenme Uygulamaları

Savunma uygulamalarında yapay zekâ ve makine öğrenmesi tabanlı algoritmaların kullanıldığı sistemler yüksek paralel işlem kapasitesine ihtiyaç duyabilir.

GPU tabanlı yüksek performans bilgisayarları;

• Görüntü ve video analizi
• Sensör verilerinin sınıflandırılması
• Anomali tespiti
• Hedef tanıma uygulamaları
• Büyük veri kümelerinin analiz edilmesi

gibi yoğun hesaplama gerektiren uygulamalarda kullanılabilir.

Donanım seçimi yapılırken kullanılacak yapay zekâ modeli, yazılım altyapısı, GPU belleği ve uygulamanın gerçek zamanlı performans beklentileri birlikte değerlendirilmelidir.

Veri Kayıt Sistemleri

Savunma platformlarında farklı sensör ve alt sistemlerden aynı anda yüksek miktarda veri üretilebilir.

Yüksek performanslı veri kayıt bilgisayarları;

• Sensör verilerinin kaydedilmesi
• Video verilerinin saklanması
• Test ve ölçüm verilerinin toplanması
• Görev verilerinin arşivlenmesi
• Sonradan analiz edilecek operasyonel verilerin depolanması

gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Bu sistemlerde işlemci performansının yanı sıra depolama kapasitesi, veri yazma hızı, disk yapısı ve veri aktarım arayüzleri de önemlidir.

GPU Tabanlı Askeri HPC Sistemleri

GPU’lar, çok sayıda hesaplamanın paralel olarak gerçekleştirilmesi gereken uygulamalarda yüksek işlem kapasitesi sağlayabilir.

Bu nedenle GPU tabanlı askeri bilgisayarlar özellikle radar, görüntü işleme, yapay zekâ, video analizi ve yoğun matematiksel hesaplama gerektiren görevlerde tercih edilebilir.

Bir askeri GPU sunucusu veya HPC sistemi seçilirken;

• GPU modeli
• GPU sayısı
• GPU bellek kapasitesi
• CPU ve GPU arasındaki veri iletişimi
• PCIe altyapısı
• Sistem belleği
• Güç tüketimi
• Soğutma kapasitesi
• Fiziksel boyut ve ağırlık

gibi kriterlerin birlikte değerlendirilmesi gerekir.

En yüksek performansa sahip GPU’nun seçilmesi her zaman en doğru çözüm olmayabilir. Platformun güç ve soğutma kapasitesinin de kullanılacak GPU mimarisiyle uyumlu olması gerekir.

CPU ve GPU Arasındaki Fark Nedir?

CPU ve GPU farklı hesaplama türleri için optimize edilmiş işlem birimleridir.

CPU; genel amaçlı işlemler, işletim sistemi, sistem yönetimi ve sıralı hesaplama görevlerinde önemli rol oynar.

GPU ise çok sayıda işlemin paralel olarak gerçekleştirilmesine uygun yapısıyla görüntü işleme, yapay zekâ, radar verisi analizi ve benzeri hesaplama yoğun uygulamalarda kullanılabilir.

Bir askeri HPC sisteminde yalnızca CPU veya yalnızca GPU kullanılması gerekmez. Uygulamaya bağlı olarak CPU ve bir veya birden fazla GPU’nun birlikte kullanıldığı sistem mimarileri oluşturulabilir.

Doğru yapılandırma çalıştırılacak yazılımın gerçek işlem yüküne göre belirlenmelidir.

Askeri GPU Sunucuları

Askeri GPU sunucuları, yüksek GPU işlem kapasitesine ihtiyaç duyulan savunma uygulamalarında kullanılabilecek dayanıklı yüksek performans bilgisayar sistemleridir.

Birden fazla GPU’nun kullanılabildiği sistemler özellikle çok yüksek paralel işlem kapasitesine ihtiyaç duyulan projelerde değerlendirilebilir.

Askeri GPU sunucularında performans kadar;

• Güç altyapısı
• Termal yönetim
• Soğutma
• Genişleme kapasitesi
• Veri bağlantıları
• Depolama
• Mekanik yapı
• Çevresel çalışma koşulları

da sistem tasarımının önemli parçalarıdır.

Bu nedenle askeri GPU sunucu seçimi yapılırken yalnızca GPU sayısına veya teorik işlem kapasitesine göre karar verilmemelidir.

Yüksek Hızlı Veri İşleme ve Bağlantı Altyapısı

HPC uygulamalarında işlemcinin veriyi ne kadar hızlı hesaplayabildiği kadar verinin bilgisayara ne kadar hızlı ulaştırılabildiği de önemlidir.

Radar, kamera ve sensör uygulamalarında büyük miktardaki verinin sisteme aktarılması gerekebilir.

Projenin ihtiyacına göre yüksek hızlı Ethernet bağlantıları ve farklı veri iletişim arayüzleri kullanılabilir.

Bağlantı altyapısı belirlenirken;

• Veri kaynağı sayısı
• Toplam veri miktarı
• İhtiyaç duyulan bant genişliği
• Kabul edilebilir gecikme
• Veri kayıt gereksinimi
• Sistemde kullanılacak diğer cihazlar

birlikte değerlendirilmelidir.

İşlem kapasitesi yüksek ancak veri giriş altyapısı yetersiz bir sistem, uygulamanın beklenen performansa ulaşmasını engelleyebilir.

HPC Sistemlerinde Veri Depolama

Radar, video, sensör ve test sistemlerinde yüksek miktarda verinin sürekli olarak kaydedilmesi gerekebilir.

Bu tür uygulamalarda yalnızca depolama kapasitesi değil, verinin hangi hızla yazılıp okunabildiği de önemlidir.

Proje gereksinimine göre;

• SSD
• NVMe
• Çoklu depolama birimleri
• Yüksek kapasiteli veri kayıt çözümleri

değerlendirilebilir.

Depolama mimarisi belirlenirken günlük üretilecek veri miktarı, verinin ne kadar süre saklanacağı, eş zamanlı yazma ve okuma işlemleri ile uygulamanın veri güvenilirliği gereksinimleri dikkate alınmalıdır.

Askeri HPC Sistemlerinde Soğutma

Yüksek performanslı CPU ve GPU’lar çalışma sırasında önemli miktarda ısı üretebilir. Bu nedenle termal yönetim, askeri HPC sistemlerinin önemli tasarım kriterlerinden biridir.

Projenin işlem kapasitesi ve çalışma ortamına göre farklı soğutma yöntemleri kullanılabilir.

Hava soğutma, iletim yoluyla soğutma veya uygun projelerde sıvı soğutma gibi farklı termal çözümler değerlendirilebilir.

Soğutma sistemi belirlenirken;

• CPU güç tüketimi
• GPU sayısı ve güç tüketimi
• Ortam sıcaklığı
• Sistem kasasının yapısı
• Montaj alanı
• Platformun soğutma olanakları

birlikte ele alınmalıdır.

Yüksek işlem performansının sürdürülebilir olması için sistemin termal tasarımının donanım konfigürasyonuyla uyumlu olması gerekir.

Askeri HPC Sistemlerinde Çevresel Dayanım

Yüksek performans bilgisayarları kara, deniz veya farklı savunma platformlarında standart veri merkezi koşullarından daha zorlu ortamlarda çalışabilir.

Kullanım senaryosuna bağlı olarak;

• Şok
• Titreşim
• Yüksek ve düşük sıcaklık
• Nem
• Toz
• Elektromanyetik girişim

gibi faktörler sistem tasarımında dikkate alınabilir.

Projeye göre MIL-STD-810 kapsamındaki çevresel testler ve EMI/EMC gereksinimleri değerlendirilebilir.

Her savunma projesinin ihtiyaç duyduğu standart ve test koşulları farklı olduğundan ilgili ürünün uygunluğu seçilen model ve sistem konfigürasyonu üzerinden doğrulanmalıdır.

Askeri HPC Sistemlerinde SWaP Neden Önemlidir?

Yüksek işlem gücü genellikle daha yüksek güç tüketimi, daha fazla ısı üretimi ve daha büyük donanım gereksinimi anlamına gelebilir.

Savunma platformlarında ise bilgisayar sistemleri için ayrılabilecek fiziksel alan, ağırlık ve güç kapasitesi sınırlı olabilir.

Bu nedenle boyut, ağırlık ve güç tüketimini kapsayan SWaP kriterlerinin HPC sistemi seçiminde değerlendirilmesi önemlidir.

Özellikle araç ve mobil platform uygulamalarında;

• Sistem boyutu
• Ağırlık
• Güç tüketimi
• Soğutma ihtiyacı
• Montaj alanı
• GPU kapasitesi

arasında doğru dengenin kurulması gerekir.

Askeri Yüksek Performans Bilgisayarı Seçerken Nelere Dikkat Edilmelidir?

Doğru HPC sisteminin belirlenebilmesi için öncelikle uygulamanın gerçek hesaplama ve veri işleme ihtiyaçları tanımlanmalıdır.

Proje başlangıcında şu başlıkların değerlendirilmesi faydalıdır:

• Çalıştırılacak yazılım ve algoritmalar
• CPU işlem kapasitesi
• GPU ihtiyacı
• GPU sayısı ve bellek kapasitesi
• RAM ihtiyacı
• Depolama kapasitesi
• Veri yazma ve okuma hızı
• Ağ bağlantıları ve bant genişliği
• PCIe ve genişleme gereksinimleri
• Çalışma sıcaklığı
• Şok ve titreşim koşulları
• EMI/EMC gereksinimleri
• Güç altyapısı
• Soğutma yöntemi
• Boyut ve ağırlık sınırları
• Montaj yöntemi
• İşletim sistemi ve yazılım uyumluluğu

Bu gereksinimlerin proje başlangıcında belirlenmesi, gereğinden yüksek veya yetersiz donanım seçiminin önüne geçmeye yardımcı olur.

Askeri HPC ile Görev Bilgisayarı Arasındaki Fark Nedir?

Askeri görev bilgisayarı ve askeri HPC sistemlerinin kullanım alanları bazı projelerde kesişebilir. Ancak temel fark genellikle ihtiyaç duyulan işlem kapasitesidir.

Askeri görev bilgisayarları; sistem kontrolü, haberleşme, veri toplama ve farklı görev yazılımlarının çalıştırılması gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Askeri yüksek performans bilgisayarları ise özellikle çok yüksek hesaplama kapasitesi, yoğun veri işleme veya GPU hızlandırma gerektiren uygulamalara odaklanır.

Radar sinyal işleme, çoklu yüksek çözünürlüklü görüntü analizi, yapay zekâ uygulamaları ve yüksek hızlı veri kayıt sistemleri HPC mimarisinin tercih edilebileceği kullanım senaryolarına örnek oluşturur.

Daha genel görev bilgisayarı ihtiyaçları için Noya Tech askeri görev bilgisayarları ürün ailesi değerlendirilebilir.

Noya Tech Askeri Yüksek Performans Bilgisayarı Çözümleri

Noya Tech, yoğun veri işleme ve yüksek hesaplama kapasitesi gerektiren savunma uygulamalarına yönelik askeri yüksek performans bilgisayarı çözümleri sunar.

Projenin ihtiyaçlarına göre CPU, GPU, RAM, depolama, ağ bağlantıları, genişleme seçenekleri, güç altyapısı ve soğutma gereksinimleri birlikte değerlendirilerek uygun HPC konfigürasyonu belirlenebilir.

Görev bilgisayarı, panel PC, monitör ve diğer dayanıklı sistem ihtiyaçları için askeri bilgisayarlar ürün ailesini inceleyebilirsiniz.