Kısa cevap: hangisi daha iyi?

İş yüküne ve gereksinimlere göre değişir... (bağlamsal cevap)

Mevasis hangi seçeneği önerir?

Mevasis uzman ekibi ihtiyaç analizi yaparak en uygun seçeneği önerir.

On-Premises vs Cloud HPC: Maliyet ve Performans Analizi

Q: Karar vermek için ne yapmalıyım?

Ücretsiz teknik değerlendirme için iletişime geçin.

Giriş: İki Farklı HPC Yaklaşımı

Yüksek Başarımlı Hesaplama (HPC) altyapısı kurarken kuruluşların önünde iki temel seçenek bulunur: on-premises (yerinde) HPC ve bulut tabanlı HPC. On-premises çözümlerde hesaplama kaynakları kuruluşun kendi tesisinde fiziksel olarak konuşlandırılır ve tüm kontrol IT ekibine aittir. Bulut HPC’de ise AWS, Azure veya Google Cloud gibi sağlayıcıların veri merkezlerindeki sanal ya da bare-metal sunucular kiralanarak iş yükü uzakta çalıştırılır.

Bu iki yaklaşım; sermaye maliyeti, işletme giderleri, gecikme süresi, veri güvenliği ve ölçeklenebilirlik boyutlarında birbirinden önemli ölçüde ayrışır. Doğru seçim, tek bir “evrensel cevap"tan ziyade kuruluşun iş yükü profiline, bütçe yapısına ve stratejik önceliklerine bağlıdır.

Temel Kavramlar

On-Premises HPC: Sunucular, ağ ekipmanları ve depolama birimleri kuruluşun veri merkezine veya makine odasına kurulur. Donanım yatırımı baştan yapılır (CapEx modeli), bakım ve yükseltme maliyetleri kuruma aittir.

Bulut HPC: Sağlayıcının altyapısı üzerinde isteğe bağlı (on-demand) veya ayrılmış (reserved) örnek tipi seçilerek hesaplama gücü kiralanır. Yalnızca kullanılan kaynak için ödeme yapılır (OpEx modeli). Slurm, PBS Pro veya LSF gibi iş zamanlayıcıları bulut ortamında da çalıştırılabilir.

Kapsamlı Karşılaştırma Tablosu

Kriter	On-Premises HPC	Bulut HPC
Başlangıç Maliyeti (CapEx)	Yüksek — donanım, lisans, tesis yatırımı gerekir	Düşük — başlangıç maliyeti yoktur, kullandıkça öde
5 Yıllık Toplam Sahip Olma Maliyeti (TCO)	Sürekli yüksek kullanımda genellikle daha avantajlı	Değişken yük profillerinde rekabetçi; yoğun ve sürekli kullanımda maliyetli olabilir
Gecikme Süresi (Latency)	Çok düşük — yerel ağ üzerinde mikrosaniye mertebesinde MPI iletişimi	Daha yüksek — internet veya VPN bağlantısı gecikme ekler; InfiniBand tam karşılanamaz
Ölçeklenebilirlik	Sınırlı — donanım kapasitesi sabit, genişletme için yeni yatırım gerekir	Neredeyse sınırsız — dakikalar içinde binlerce çekirdek devreye alınabilir
Veri Güvenliği ve Uyumluluk	Güçlü — veriler tesisten ayrılmaz; KVKK, ITAR, gizli proje uyumluluğu kolaylaşır	Sağlayıcıya bağımlı; şifreli aktarım ve depolama zorunlu; bazı düzenleyici gereksinimler karmaşıklaşabilir
Sistem Kontrolü ve Özelleştirme	Tam kontrol — işletim sistemi, firmware, ağ topolojisi, soğutma tercih kuruma aittir	Kısıtlı — sağlayıcının sunduğu örnek tipleri ve konfigürasyonlar ile sınırlıdır
Bakım ve Operasyonel Yük	Yüksek — donanım arızası, güncellemeler ve kapasite planlaması kurumun sorumluluğundadır	Düşük — fiziksel bakım sağlayıcıya aittir; ancak bulut yönetimi uzmanlığı gerektirir
Hazır Olma Süresi	Uzun — satın alma, kurulum ve yapılandırma haftalar ila aylar alabilir	Kısa — yeni kaynaklar dakikalar içinde devreye alınabilir
Spot/Preemptible Hesaplama	Mevcut değil	Büyük maliyet avantajı sunar (%60–90 indirim); iş akışının kesintilere toleranslı olması gerekir
Ağ Bant Genişliği (MPI İş Yükleri)	InfiniBand HDR/NDR ile 200 Gb/s’ye kadar; ultra-düşük gecikme	Bazı sağlayıcılarda EFA (Elastic Fabric Adapter) ile 100 Gb/s; InfiniBand performansına genellikle ulaşılamaz

On-Premises HPC: Güçlü Yönler

Düşük Gecikme, Yüksek Bant Genişliği: Tightly-coupled MPI iş yükleri (CFD simülasyonları, kuantum kimya hesaplamaları, sismik görüntüleme) için InfiniBand ağı kritik öneme sahiptir. On-premises ortamda bu altyapı doğrudan kontrol altındadır.

Uzun Vadede Maliyet Avantajı: Kümeler saatinin büyük bölümünde dolu çalışıyorsa (>%70 kullanım oranı), 3–5 yıllık süreçte sahip olma maliyeti bulut kirası maliyetinin altına düşer. Özellikle GPU yoğun iş yükleri için bu fark belirgindir.

Tam Veri Egemenliği: Savunma, ilaç AR-GE, finans ve enerji sektörlerinde veri sınır ötesine çıkmamalıdır. On-premises bu gereksinimi en doğal biçimde karşılar.

Özelleştirilebilir Donanım: Özel FPGA kartları, soğutma çözümleri veya alışılmışın dışındaki ağ topolojileri gerektiğinde donanıma doğrudan müdahale mümkündür.

On-Premises HPC: Zayıf Yönler

Başlangıç sermaye yatırımı yüksektir ve yanlış boyutlandırma ciddi kayba yol açar. Ani iş yükü artışlarında kapasite genişletilemez; yedek kapasite atıl kalır. Uzman sistem yöneticisi istihdamı ek operasyonel maliyet oluşturur. Donanım yenileme döngüleri (tipik olarak 4–6 yıl) teknoloji geriliğine neden olabilir.

Bulut HPC: Güçlü Yönler

Esnek Ölçeklendirme: Yılda birkaç kez gerçekleşen hesaplama zirvelerini (örneğin iklim modeli çalıştırmaları, dönemsel simülasyonlar) on-premises karşılamak yetersiz kapasite gerektirir. Bulut, bu zirveleri dakikalar içinde karşılar.

Düşük Giriş Engeli: Yeni başlayan araştırma grupları veya start-up’lar büyük CapEx olmaksızın HPC kaynaklarına anında erişir; pilot projeler hızla hayata geçirilebilir.

Yönetilen Hizmetler: Kubernetes tabanlı iş zamanlayıcılar, paralel dosya sistemleri (Lustre bulut versiyonları) ve makine öğrenmesi platformları hazır hizmet olarak sunulur.

Coğrafi Dağıtım: Farklı bölgelerdeki veri merkezlerine veri yakınlığı (data locality) ilkesiyle iş gönderme imkanı bulunur.

Bulut HPC: Zayıf Yönler

Sürekli yüksek kullanım durumlarında aylık faturalar on-premises amortismanını aşabilir. Sağlayıcı bağımlılığı (vendor lock-in) stratejik bir risk oluşturur. Ağ gecikmeleri tightly-coupled iş yüklerinde performans kaybına yol açar. Veri aktarım ücretleri (egress fee) büyük veri setlerinde göz ardı edilemeyecek maliyetler yaratabilir.

Hangi Durumda Hangisi?

On-Premises HPC tercih edin eğer:

İş yükünüz sürekli ve öngörülebilir ise (küme doluluk oranı >%65)
MPI tabanlı tightly-coupled simülasyonlar çalıştırıyorsanız (CFD, FEA, kuantum kimya)
Verileriniz gizlilik sınıflandırmalı, sektörel düzenlemeye tabi veya ülke dışına çıkamaz nitelikte ise
Donanım özelleştirme gereksiniminiz varsa (özel hızlandırıcılar, soğutma, ağ topolojisi)
5 yıllık bütçe planlaması yapabiliyor ve uzun vadeli maliyet optimizasyonunu önceliklendiriyorsanız

Bulut HPC tercih edin eğer:

İş yükünüz ani zirveler içeren veya mevsimsel/dönemsel bir yapıya sahipse
Hızlı prototipler geliştiriyor ya da araştırma projelerine başlıyorsanız
IT kadronuz sınırlı ve sistem bakımı için kaynak ayıramıyorsanız
Hesaplama gereksinimleri henüz netleşmemiş, pilot aşamada bir projede bulunuyorsanız
Coğrafi dağıtım veya küresel erişim stratejik önceliğiniz ise

Hibrit Yaklaşım

Pek çok kurumun optimum çözümü ikisini birleştirmektir: temel ve sürekli iş yükleri on-premises küme üzerinde çalışırken, zirve taleplerini karşılamak için bulut kaynaklara taşma (cloud bursting) yapılır. Slurm’ün bulut eklentileri ve AWS ParallelCluster / Azure CycleCloud gibi araçlar bu hibrit senaryoyu otomatik olarak yönetebilir.

5 Yıllık TCO: Örnek Senaryo

Orta ölçekli bir mühendislik firması için temsili bir karşılaştırma:

On-premises: 64 çekirdek, 512 GB RAM, InfiniBand ağlı küme — donanım, kurulum, bakım, enerji ve soğutma dahil 5 yıllık toplam maliyet yaklaşık 350.000–500.000 TL/yıl (küme büyüklüğü ve lokasyona göre değişir)
Bulut (sürekli kullanım): Eşdeğer kapasitede AWS hf6i veya Azure HBv4 örnekleri — reserved instance ile yıllık maliyet benzer aralıkta, spot kullanımı mümkün değilse on-demand fiyatıyla 2–3 kat pahalıya çıkabilir
Bulut (zirve kullanımı, ayda 200 saat): On-premises’in çok altında — yalnızca kullanılan zaman için ödeme yapıldığından büyük avantaj sağlar

Bu rakamlar yalnızca yönlendirici niteliktedir; gerçek maliyetler iş yükü profili, coğrafya ve sözleşme koşullarına göre önemli ölçüde farklılaşır.

Sonuç

On-premises ve bulut HPC arasındaki seçim tek boyutlu değildir. Gecikme hassasiyeti, veri egemenliği ve uzun vadeli maliyet perspektifinden bakıldığında on-premises; esneklik, hızlı devreye alma ve değişken iş yükleri söz konusu olduğunda bulut öne çıkar. Çoğu olgun HPC ortamı her iki modelin avantajını birleştiren hibrit bir mimariye evrilmektedir.

Mevasis ile Doğru Kararı Verin

Mevasis HPC uzmanları, iş yükü profilinizi analiz ederek size en uygun altyapı modelini belirler. On-premises küme tasarımı, bulut HPC entegrasyonu veya hibrit mimari planlaması konularında ücretsiz teknik değerlendirme için iletişime geçin.