Astronomik görüntü işleme için bilgisayar nasıl seçilir: CPU, RAM, SSD ve gerçek testler

Bu yazı 2020 ile 2024 arasında tuttuğum notlardan ve yaptığım gerçek testlerden derlenmiştir. Metinde geçen CPU ve ekran kartı modelleri, bellek fiyatları ve Benchmark skorları zamanla değişir; alışveriş yaparken lütfen güncel piyasa bilgilerini esas alın.

“PixInsight çalıştırmak için nasıl bir bilgisayar toplamalı?” topluluklarda sık sorulan sorulardan biridir. Son birkaç yılda peş peşe birkaç makine değiştirdim ve resmî Benchmark script dosyasıyla epeyce kombinasyon ölçtüm. Bu yazıda edindiğim izlenimleri bileşen bileşen bir satın alma rehberine dönüştürdüm; yol boyunca kaydettiğim test skorlarının değişimini de ekledim.

Önce PixInsight Benchmark üzerine

PixInsight resmî olarak bir performans testi script dosyası sunuyor; bununla kendi bilgisayarınızın PI programını ne kadar iyi çalıştırdığını ölçebilirsiniz, test bitince de Total, CPU ve Swap olmak üzere üç skor verir. Ölçmek isterseniz, çalıştırmadan önce PI programını en son sürüme güncellemeyi unutmayın.

İlk ölçümü, şirkette duran ve astronomi görüntülerini işlemek için kullandığım bilgisayarda yaptım (AMD APU 2400G, DDR4 2666 14GB, M.2 SSD); en iyi sonuç ancak 6414 civarında bir Total oldu. Sonradan işlemciyi yükseltince (AMD R5 4650G) CPU skoru resmen ikiye katlandı ve on üç binin üzerine fırladı; üstelik tüm sistemin toplam güç tüketimi 120 watt sınırını aşmıyordu — bu sonuç beni çok memnun etti. Bu skor, evdeki normal boyutlu masaüstü bilgisayarla (R5-3600, 32GB DDR4 3200) bile başa baş gitti.

Bileşenleri nasıl seçmeli

2023’e gelindiğinde, kameram CCD’den CMOS’a geçtikçe (IMX571, IMX455 vb.), görüntüler on milyon küsur pikselden yirmi dört milyona, hatta altmış milyon piksele çıktı ve eldeki ofis bilgisayarının özellikleri zorlanmaya başladı — sadece undo ile redo arasında geçiş yapmak üç saniye sürüyordu, işlem öncesi ve sonrası görüntüleri karşılaştırmak hiç sezgisel değildi. Üstelik o yıl yapay zekâ tabanlı çok sayıda process piyasaya çıktı ve iş akışının pek çok aşamasında kullanılır oldu. Böylece satın alma mantığımı yeniden düzenledim:

CPU

PI programının istediği şey şu: “çok çekirdek, üstelik hepsi büyük çekirdek”. Ana akım PC’lerde AMD 7950X ya da Intel i9-13900K gibi tüketici sınıfı üst seviye işlemciler daha iyi performans veriyor. Özellikle şunu hatırlatmak gerekir: AMD’nin X3D sürümleri PI için bir katkı sağlamıyor, hatta gerçek üretkenlik performansı normal 7950X’ten biraz daha düşük bile olabilir — oyun da oynamayacaksanız normal sürümü seçmeniz yeterli.

Ayrıca, bir zamanlar biri R9-7950X’i Linux ile çalıştırıp elli bini aşan bir skor elde etmiş ve i9-13900 serisini doğrudan ezmişti (TSMC’nin 5nm süreci gerçekten güçlü). Yakın zamanda makine değiştirmeyi düşünenler bu tür kombinasyonlara dikkat edebilir.

Ekran kartı (VGA)

Kuyruklu yıldız işleyenlere ya da iş akışında tekrar tekrar yıldız çıkarma ve gürültü azaltma yapması gerekenlere, PC tarafında bir NVIDIA ekran kartı eklemelerini öneririm; böylece CUDA çekirdekleri SXT, NXT ve BXT işlemlerini hızlandırmaya yardım eder. O dönemin piyasa fiyatlarıyla RTX 30 serisi (örneğin RTX 3060 veya 3060 Ti) ilk tercihti. Oyun oynamıyorsanız RTX 3060 12G sürümü iyi bir seçim — az elektrik harcıyor, daha çok VRAM’ı var, hatta yanında Stable Diffusion bile çalıştırabiliyorsunuz. (GPU hızlandırmanın ayrıntılı testleri için ayrı bir yazı var.)

Mac tarafında ise M1 ve üzeri modellerde GPU hızlandırma otomatik olarak devreye giriyor.

SSD

En azından işleyeceğiniz dosyaları bir SATA SSD üzerine koyup öyle çalıştırın; bugünkü ana akım duruma göre M.2 SSD üzerine koymak daha da iyi olur. PCIe Gen3 bir SSD yeterlidir; Gen4’ün getirdiği işleme kazancı aslında pek büyük değil (yalnızca dosya kopyalarken daha hızlı oluyor).

Bu arada, PI Benchmark testini RAMDISK ile çalıştırıp da hız yalnızca 4GB/s’de kalıyorsa bunun pek anlamı yok — RAMDISK en az 10GB/s’ye ulaşamıyorsa, onun yerine uygun fiyatlı bir PCIe Gen4 SSD almak daha iyidir (7GB/s yeterince hızlı olmalı).

RAM

PI programı belleği oldukça verimli kullanıyor. İşledikleriniz tam kare (full frame) ve üzeri büyük görüntüler değilse, 32GB zaten yeterli. DDR4 kullanıyorsanız doğrudan 64GB’a çıkabilirsiniz; DDR5 o dönemde hâlâ pahalıydı, önce 32GB ile başlayıp ihtiyaç doğdukça eklemek yeterli.

Burada önemli bir kavram var: bellek yetersizse, CPU ne kadar hızlı olursa olsun kapasitesini gösteremez. PI, bir script veya process çalıştırmadan önce kullanılabilir belleği tahmin eder; alan tüm iş parçacıklarını (thread) beslemeye yetmiyorsa, kullanılabilir iş parçacığı sayısını doğrudan sınırlar. Örneğin her iş parçacığı 1,7GB gerektiriyorsa ve bellekte yalnızca 19GB kalmışsa, PI yalnızca 9 iş parçacığına izin verir; oysa CPU’nuzda tam 32 iş parçacığı vardır, yani 23 iş parçacığı boşta bekliyor demektir. PI resmî olarak her iş parçacığı için yaklaşık 2GB bellek öneriyor — AMD 7950X’i (16 büyük çekirdek, 32 iş parçacığı) örnek alırsak, yazılımın tam kapasite çalışabilmesi için en az 64GB takılı olmalı.

Kendi test ettiğim birkaç makine

Bu değişimler boyunca elimde birkaç temsilî makine oldu:

• Ofis bilgisayarı AMD R5-2400G → R5-4650G: PI öğrenmeye ilk olarak bu 2400G ofis bilgisayarıyla başladım, sonra 4650G’ye yükselttim (performansı aşağı yukarı R5-3600 seviyesinde). Ama küçük kasa yüzünden CPU, bellek ve SSD dışında fazladan bir ekran kartı takacak yer yoktu.
• Oyuncu dizüstü bilgisayarı AMD R7-5800H: 32GB DDR4 3200, M.2 Gen3 SSD, RTX 3060 Laptop 6G; toplam maliyeti 40.000 Tayvan dolarını bulmadı. RAM ve SSD’yi elle yükseltmenin keyfi paha biçilmez; ekran kartı ise yalnızca CUDA ile yıldız çıkarmayı hızlandırma görevini üstleniyor.
• Yeni masaüstü AMD R9-7950X: DDR5 6000 16G×2, 360’lık hepsi bir arada sıvı soğutucu, B650 anakart, birkaç adet M.2 PCIe SSD, RTX 3060 12G, 750W güç kaynağı. Bunu toplarken bütçeyi görüntü işlemeyle en çok ilgili parçalara — CPU, sıvı soğutma ve ekran kartına — yoğunlaştırdım; diğer çevre birimlerini olabildiğince kıstım.

2024’ün sonuna gelindiğinde, PI 1.9 Lockhart büyük sürümüne güncellendikten sonra her zamanki gibi bir tur daha ölçüm yaptım. Elimdeki bu üç makinenin ortalama skorları şöyleydi: neredeyse beş yıllık R5-3600 yaklaşık 14700, üç yıllık R7-5800H yaklaşık 17000, neredeyse iki yıllık R9-7950X ise yaklaşık 29800. Ana masaüstüm olan 7950X iki yıl sonra hâlâ çok güçlü; görünüşe göre AMD’nin yeni nesil işlemcilerini beklerken iki yıl daha dayanabilir. Tabii şimdi bir makine toplayacak olsam, doğrudan zirveye çıkıp R9-9950X alırsam herhalde beş yıl daha rahatça idare ederim.

Gözden kaçması kolay birkaç ayrıntı

• Apple ARM hakkında: PI, 1.9 sürümünden itibaren hesaplama motorunu değiştirdi ve emülatör üzerinden çalışmak yerine adım adım yerel Apple ARM desteğine yöneliyor. Bundan önce (1.8.x döneminde) M1/M2 üzerindeki PI emülatörle çalışıyordu; performansı değerlendirirken bunu hesaba katmak gerekir.
• 1.9 ile gelen CPU eşiği: PixInsight, 1.9 sürümünden itibaren AVX2/FMA3 komutlarından yoksun eski işlemcileri (Intel’de kabaca 2013’ün ikinci çeyreğinden, AMD’de kabaca 2015’in ikinci çeyreğinden öncekiler) desteklemiyor; bu eski platformlara yeni PI sürümü kurulamayacak. Hâlâ eski bir PC kullananlara, büyük sürüme geçmeden önce makine değişimini değerlendirmelerini öneririm.
• Intel 13/14. nesil K sürümlerinde çökme: Birçok meraklı, Intel 13 ve 14. nesil K sürümü işlemcilerin varsayılan değerlerle PI çalıştırırken çöktüğünü bildirdi. Üretici sonradan bir BIOS güncellemesi yayımladı; performans yaklaşık %10 düşüyor ama sistemin kararlılığı güvence altına alınıyor. i9-13900K, 14900K veya 14700K kullananlar güncelleyip deneyebilir.
• Açık kalma süresi skoru etkiler: Windows’ta en iyi Benchmark skorunu almak için testi “kapatıp yeniden açtıktan” hemen sonra, bilgisayar daha yeni açılmışken çalıştırmak en iyisidir. Benim bilgisayarımda sadece yeniden başlatmak işe yaramıyor; mutlaka kapatıp yeniden açmak gerekiyor, yoksa SSD çöp toplama (garbage collection) işlemini yapmıyor. Yaklaşık bir hafta açık kaldıktan sonra SSD’nin sıralı okuma hızı 3000MB/s’nin altına düşüyor. Düzenli olarak kapatıp yeniden açmak gerçekten gerekli.

Bu arada: çekim kontrolü için kullanılan bilgisayar

Ana son işleme makinesinin yanı sıra, çekim sahasında bir de kontrol bilgisayarı gerekiyor ve onu seçme mantığı tamamen farklı — önemli olan performans değil, kararlılık ve ortam koşullarına dayanıklılık. İki adet DDR5 dizüstü belleği bulup eski bir M.2 Gen3 SSD ile birleştirdim ve Intel 1240P çekirdekli küçük bir bilgisayar topladım; bu makine astronomi görüntüsü çekerken kontrol makinesi (aynı anda bir kundak, iki teleskop ve iki kamera yönetiyor) ve canlı istifleme (live stacking) görevini üstleniyor. Bataryası yok, bu yüzden dağdaki düşük sıcaklıktan korkmuyor; ama fanlı bir sistem olduğu için doğrudan teleskobun üzerine takılamıyor.

Özet

PI çalıştıracak bir bilgisayar toplarken öncelik sırası kabaca şöyledir: çok sayıda büyük çekirdeği olan bir CPU, iş parçacığı sayısına yetecek kadar bellek, düzgün bir M.2 SSD ve iş akışınıza göre eklenecek bir NVIDIA ekran kartı. Donanım özellikleri sürekli nesil değiştirecek, ama “bütçeyi görüntü işlemeyle en çok ilgili yere yatırmak” ilkesi kolay kolay eskimez.