Innovatie & Strategie

Wetenschap
De Bull sequana

Supercomputer Cartesius 18 procent versneld

Uitbreiding met gloednieuw Bull sequana-systeem brengt capaciteit nationale supercomputer op 1,8 petaflops.

15 november 2016

Uitbreiding met gloednieuw Bull sequana-systeem brengt capaciteit nationale supercomputer op 1,8 petaflops.

De uitbreiding van de supercomputer Cartesius met de nieuw ontworpen Bull sequana-module is afgerond. Op 1 december wordt SURFsara's rekencentrum het eerste ter wereld waar zo'n Bull sequana staat opgesteld.

De Cartesius is de jongste supercomputer voor wetenschappelijke toepassingen in Nederland. Het apparaat werd in juni 2013 in gebruik genomen. Aanvankelijk was de capaciteit  270 teraflops, ofwel 270 biljoen berekeningen per seconde. In de jaren daarna is die rekenkracht in stapjes uit te breiden tot een dikke 1000 teraflops. Met die capaciteit staat de Cartesius in de jongste Top 500 van supercomputers op een 97e plaats.

Daarbij is nog niet meegerekend dat er naast de Cartesius een zogeheten Accelerator Island is geïnstalleerd met een rekenkracht van 153,6 teraflops. Als je die zou meerekenen, stijgt de Cartesius 10 plaatsen in de top 500. Dat Accelerator Island was 2 jaar terug nog voldoende om zelfstandig een - 421e - plaats in de top 500 te bemachtigen. Maar inmiddels is 153,6 teraflops niet meer voldoende voor een notering bij de 500 krachtigste supercomputers.

Uitbreiding is relatief bescheiden

Op 1 december wordt nu dan de volgende stap gezet in de uitbouw van de nationale supercomputer. Dan wordt een Bull sequana officieel in werking gesteld. Die brengt de capaciteit van de supercomputer bij SURFsara op 1,8 petaflops - 1,8 biljard berekeningen per seconde - stelt leverancier Atos. Atos gebruikt daarbij een andere maat dan gebruikelijk bij de Top 500-ranglijst. De laatste wordt bepaald op basis van de via de Linpack-benchmark gemeten prestaties van supercomputers. De 1,8 petaflops is de met de toegepaste componenten theoretisch haalbare topprestatie. Cartesius en het Accelerator Island halen op die maat opgeteld op dit moment 1,537 petaflops.

Bij SURFsara is men blij dat het zover is. “Onze samenleving digitaliseert razendsnel en daardoor komen enorme hoeveelheden data ter beschikking van onderzoekers. Deze data moet geanalyseerd worden en complexere modellen en simulaties worden noodzakelijk. Met de nieuwe uitbreiding van de Bull sequana zijn we in staat met een on-demand strategie de groeiende vraag naar rekenkracht te beantwoorden”, laat prof. dr. ir. Anwar Osseyran, CEO van SURFsara, optekenen in het persbericht naar aanleiding van de uitbreiding van Cartesius..

Belangrijke stap voor Atos

Voor Atos is de installatie nog belangrijker dan voor SURFsara. De Bull sequana staat namelijk centraal in het zogeheten exascale-programmma van Atos. Die term exascale staat voor het streven naar supercomputers die 1 exaflops, ofwel 1 triljoen berekeningen per seconde kunnen uitvoeren bij een verbruik van 20 tot 30 megawatt. Daarnaast vraagt het exascale-programma om meer eenvoud bij upgraden, verbeteringen in beheermogelijkheden, automatiseren van beheertaken, betere faciliteiten voor monitoring die minder systeembelasting uitlokken en betere mogelijkheden tot het combineren van productie- en ontwikkeltaken. Behalve Atos werken ook Amerikaanse partijen aan die doelen. Alleen al het ontwikkelen van hardware die aan de exascale-eisen voldoet is een enorme uitdaging. Ter vergelijking: de huidige aanvoerder van de Top 500 - de Chinese SunWay TaihuLight - presteert 93 petaflops bij een verbruik van 15,3 megawatt. De huidige door Atos geleverde Cartesius gebruikt een dikke 0,7 megawatt. Het simpelweg opschalen van die architecturen zou tot een onvervulbare energiebehoefte leiden.

10 maal zo zuinig met energie

Het systeem dat Atos nu neergezet heeft bij SURFsara, presteert nog lang geen exaflops. Maar qua energieverbuik is er al wel een enorme stap vooruit gezet: de energie-efficiëntie is een factor 10 verbeterd ten opzichte van nu gangbare ontwerpen. Dat bereikt Atos onder andere door vloeistofkoeling - wat het gebruik van ventilatoren overbodig maakt - en een ontwerp dat een relatief hoge koelwatertemperatuur van 40 graden Celsius toestaat. Basis van de sequana-architectuur is een zogeheten 'cel' die onder meer verwerkingskernen, switches voor de onderlinge aansluiting, dubbel uitgevoerde voedingen en koelsystemen combineert. Zo'n cel kan maximaal 288 insteekborden met ieder 3 verwerkingskernen combineren met bijbehorende koeling en switches. Volledig uitgerust verbruikt zo'n combinatie 192 kilowatt.

Een echte exaflop-supercomputer moet - als het aan Atos ligt -in 2020 realiteit zijn. Dat wordt nog wel een uitdaging. Het Amerikaanse Exascale Compute Project heeft zijn ambities op dit vlak onlangs bijgesteld naar 2023. Behalve de energieconsumptie zorgt ook het voorzien in en bereikbaar houden van geheugen en opslag voor problemen. Daarnaast blijkt de parallellisatie die nodig is voor gebruik van dergelijk krachtige systemen een opgave. Maar Atos heeft nu in ieder geval wel een stap vooruit gezet waarmee zijn architectuur ook in de praktijk van alledag beproefd kan worden.

Lees meer over Innovatie & Strategie OP AG Intelligence
Reactie toevoegen