Norske supermaskiner på verdenstoppen

Norske supermaskiner på verdenstoppen

Med 6064 GB RAM og 5552 prosessorer er ikke problemet i Bergen trege maskiner, men trege programmer.

På 66. plass over verdens kjappeste maskiner, finner vi Universitetet i Bergen sin Cray XT. Den er for tiden Norges kjappeste.

Beistet, av typen Cray XT4 Quadcore, yter 40.590 gigaflops på Linpack benchmark og med en teoretisk peak på 51.060 via sine AMD x86 64 Opteron Quad Core 2300 MHz-prosessorer.

Totalt har maskinen 1388 slike Quadcore-brikker, noe som utgjør 5552 kjerner (prosessorer).

Det er også 6064 GB DDR2-RAM i maskinen, og et 288 TB høyhastighets disksystem fra Data Direct Network

Systemet den kjører i bunn er en Linux-distribusjon basert på Suse Novell Enterprise, som har spesialtilpasset operativsystemkjerne strippet for unødvendigheter og tilpasset for maskiner av dette kaliber.

- Hvordan føles det å ha Norges kjappeste maskin?

- Det viktigste er ikke hvor raskt den kan utføre en relativt kunstig oppgave, som det som brukes av Linpack i topp 500-listen, men hvor mye forskning du kan gjøre. Maskinen vi har i Bergen er kjøpt og satt opp med formål å kunne kjøre de virkelig store jobbene som trengs i forskning der forskere må bruke store deler av maskinen til en enkelt jobb for å få jobben gjort i rimelig tid, sier Eirik Thorsnes, systemingeniør ved Bergen Center for Computational Science

- Men bortsett fra dette er det selvfølgelig gøy å jobbe med slike maskiner.

Bedre værmelding

Eksempel på jobber maskinen i Bergen utfører i praksis, er alt fra kalkulasjoner helt ned på molekylær dynamikk om hvordan proteiner forholder seg til hverandre, eller hvordan ulike molekyler jobber sammen til kalkulasjoner om klima.

- Selve programmet som kjøres er ofte simuleringsprogrammer som får et sett med data, for eksempel temperaturer og trykkforskjeller matet inn sammen med masse algoritmer og ligninger, og som deretter for eksempel kan beregne hvor mye temperaturen øker hundre år frem i tid, sier Thorsnes

- Det er ekstremt mange store beregninger som må gjøres for å komme frem til resultatene, og det er derfor vi trenger slike maskiner.

At maskinene har så høy regnekapasitet som disse har, betyr i siste ledd bedre konklusjoner.

- Det betyr for eksempel at du får et bedre værvarsel, eller en bedre forståelse av hvordan klimaet blir. Kvaliteten du får ut vil også være avhengig av hvor rask maskinen er.

Har ligger på 100 prosents bruk

I praksis fungerer det slik at forskerne logger seg på og putter regneoperasjonen sin i en kø via et skript, eller en jobbpakke om du vil. Deretter kan forskeren logge inn når operasjonen er over, og fiske ut resultatet.

INNI: Slik ser UiB sine Cray XT4 ut med dørene åpne. (Foto: Eirik Thorsnes/UiB)

- Forskeren får indirekte en boost i forskningen. Vi hører ikke så mye fra brukerne, men har likevel fått et par tilbakemeldinger fra brukere som sier de via maskinens beregninger har kommet opp på et internasjonalt nivå, en klasse de ikke har vært i tidligere. Der man tidligere ville gitt opp, ser man nå at det kommer gode forskningsresultater.

- Men får dere virkelig brukt absolutt all kraften?

- Det som er med slike maskiner er at snittlasten per definisjon vil være noe lavere. Du ønsker å ha en viss ledig kapasitet for å starte opp de store jobbene. Du trenger også litt kapasitet for å få dem i køen. Men med det sagt, har vi hatt perioder med absolutt 100 prosent belegg på maskinen. Vi har også fått vite fra leverandører at vi er ar en av de som har hatt lengst oppetid og størst stabilitet på denne type maskin, som også er en utfordring. Jo større maskin mer jo flere komponenter, jo større sjanse er det for at noe går galt.

Thorsnes har en kjepphest relatert til nettopp dette med drift.

- Det som ofte glemmes når det investeres i disse maskinene, er at du trenger mer enn bare maskinen. Med disse store maskinene introduserer du en del problemer i forhold til programvare. Det blir gitt for lite penger til forskning og utvikling av programmer, sier han.

- Det er enkelt å gi penger til maskinvare, men vanskelig å få penger til personell som kan utnytte maskinen på en god måte. Det blir nok et økende problem etter hvert som maskinene blir større. Programmene klarer ikke følge med.

Det er for så vidt ikke første gang bergenserne befinner seg på lista over verdens kjappeste maskiner.

- I den farten utviklingen går, raser man utrolig fort nedover lista. Jeg tror den maskinen vi har nå er omtrent 100 ganger raskere enn forrige gang vi hadde en maskin på lista.

Roadrunner leder fremdeles

Og det kan man kjapt se ved å kikke på plasseringene i juni. Da lå Bergens-maskinen på 47. plass, men har altså et halvt år senere havnet på 66. plass.

16 hakk bak Brann-supportene, på 82.plass, ligger til dags dato Universitetet i Tromsø sin HP-supermaskin. Det Linux-drevne cluster-udyret har 31.864 gigaflops via sine Intel EM64T Xeon 53xx 2667 MHz-prosessorer, med teoretisk peak på 59.924,5. Nordens Paris hadde i juni 61. plass på lista.

Begge to må likevel se seg grundig utkonkurrert av det svenske forsvarets HP-supermaskin, som innehar 18. plass i verden med sine 102.800 gigaflops med en teoretisk peak på 146.430. Svenskene har ytterligere to maskiner foran Norge, på henholdsvis 55. og 59. plass. Ellers har svenskene også maskiner på rundt 250. plass og mot slutten av lista mot 500. plass.

Finnene har en Cray XT5/XT4 76.510-gigaflopsmaskin på 31. plass med teoretisk peak på 99.510. Danskenes to supermaskiner på lista, brukt av Meterologisk institutt, ligger på henholdsvis 360. og 361. plass.

Det er fortsatt Roadrunner som troner førsteplassen på lista. IBM-maskinen, basert på IBM QS22-blader, yter 1.105.000 gigaflops, med teoretisk peak på 1.456.704. Maskinen brukes av det amerikanske energidepartementet. Hadde det ikke vært for en oppgradering siden juni hadde maskinen blitt forbigått av Oak Ridge national Library siden Jaguar Cray XT5 på 1.059.000 gigaflops og teoretisk peak på 1.381.400, som altså har andreplassen.

Lista over verdens 500 raskeste maskiner finner du her!