Nieuwe Nederlandse supercomputer komt van Lenovo

In de twee jaar die daar op volgen, wordt de krachtige computer verder uitgebreid in een fase 2 en 3. Een naam voor het nieuwe systeem is er nog niet. Die moet binnen enkele weken komen.

Uiteindelijk moet het systeem een piekvermogen van 14 petaflops krijgen op basis van een CPU-gebaseerde fase 3 in het systeem. Wanneer de accelerators in de vorm van GPU's gebruikt kunnen worden voor bijvoorbeeld machinelearning-taken, kan zelfs een piekbelasting van tegen de 90 petaflops worden behaald.

Dat zou de machine in de meest recente Supercomputer Top 500 een positie ergens in de top 30 opleveren. Maar tegen de tijd dat die prestaties haalbaar zijn in fase 3 zijn er al minstens vier nieuwe halfjaarlijkse ranglijsten gepubliceerd.

Bruikbaarheid en het milieu

Dit jaar haalt fase 1 van de Nationale Supercomputer - mede vanwege de snelle vooruitgang in de prestaties van andere systemen - niet eens de top 100, verwacht Walter Lioen, manager Research Services SURF. "Het is ook nooit de bedoeling geweest een systeem te creëren dat hoog in de ranglijst komt. Voor ons stond bij het ontwerp de bruikbaarheid voor verschillend wetenschappelijk onderzoek boven aan de lijst, gevolgd door de milieuaspecten."

Voor het laatstgenoemde doel is gekozen voor een koeling van het systeem met warm water, dat veel efficiënter werkt dan koelen met koud water of lucht. Het energieverbruik van de processoren en zeker de GPU's neemt steeds meer toe tot wel 400 tot 600 Watt per processor. "Aangezien er per server wel 2 CPU's en 4 GPU's zitten, heb je een wervelstorm nodig om die met lucht te kunnen koelen," zegt Rick Koopman, EMEA HPC en AI technical leader van de Lenovo Data Center Business Group. Het warmwaterkoelsysteem kan passief worden gekoeld aan de buitenlucht en heeft dus geen actieve koelelementen nodig wat een enorme energiebesparing oplevert.

De nieuwe supercomputer gaat uiteindelijk wel meer stroom verbruiken dan de huidige. De Cartesius gebruikt nu op piekmomenten tegen de 1 MW waarvoor SURF als beheerder jaarlijks een energierekening van ongeveer een miljoen euro ontvangt. De nieuwe supercomputer zal iets onder de 1,5 MW vragen op piekmomenten. "Maar daarvoor krijgen we wel meer dan 8 keer zo veel computerkracht", zegt Lioen. "Dus per processor wordt het systeem veel efficiënter."

De nieuwe supercomputer wordt gebouwd op basis van Lenovo ThinkSystem-servers met de nieuwste generatie AMD EPYC-processoren (van de Rome- en Genoa-generaties) plus de nieuwste generatie NVIDIA GPU’s (A100). Het aantal cores neemt flink toe ten opzichte van het huidige systeem. De Cartesius er heeft nu 47.776. Om het juiste aantal van het nieuwe systeem te berekenen moeten Lioen en Koopman wel even naar hun rekenmachine grijpen. Ze houden het op 272.000 als de bouw is afgerond over ruim twee jaar.

Vervanging nieuwe systeem al in gang gezet

Het oudste deel van de Cartesius heeft nu bijna 8 jaar dienst gedaan. Dat is eigenlijk te lang, stelt Lioen, omdat het onderhoud veel te duur is geworden en de leverancier de hardware op een gegeven moment niet meer volledig kan ondersteunen. Om die situatie in de toekomst te voorkomen, is gelijk begonnen aan de vervanging van het nog te plaatsen systeem. Zo is de financiering al rond. Die vervanging staat voor over 5 jaar op de planning.  

De hardware van de Cartesius wacht een wat roemloos einde. De racks worden uit elkaar gehaald. Vervolgens wordt gekeken wat er met de componenten kan worden gedaan. In een enkele geval kunnen componenten een nieuwe taak krijgen. Het systeem is niet interessant voor landen die minder kapitaalkrachtig zijn: "Het hoge energieverbruik kost zo veel dat het zelfs voor die gebruikers efficiënter is een nieuw 'state of the art'-rack te kopen dan zo'n oude supercomputer in te zetten",  verzucht Lioen. De rest komt in een verantwoord recycleproces dat leveranciers speciaal voor de verwerking van oude supercomputers hebben opgezet, vult Tina Borgbjerg, general manager Nordics & Benelux DCG Lenovo aan.