MTI
Négy város számítógépeiből áll az új magyar szuperkomputer
Hamarosan új szuperszámítógép áll munkába Magyarországon, amely minden jellemzőjében jóval felülmúlja majd a 2001-ben, a Nemzeti Informatikai Infrastruktúra Fejlesztési Intézet (NIIFI) budapesti székhelyén telepített berendezést.
Az új rendszert négy óriási teljesítményű számítógép összekapcsolásával alakították ki: a berendezéseket földrajzilag elosztott módon, az ország különböző városaiban (Budapesten, Debrecenben, Pécsett és Szegeden) helyezték el, és az NIIF dedikált optikai hibrid hálózata köti össze őket hatalmas erőforrássá. Annak összesített kapacitása 48 teraflop, azaz egy másodperc alatt 48 billió (48 ezermilliárd) műveletet végez, amivel a 165. helyen áll a világ 500 legnagyobb ilyen gépének rangsorában.
A négy egység közül a legnagyobb - egy 18 teraflopos berendezés - a Debreceni Egyetem működik. A budapesti, pécsi és szegedi kisebb kapacitású és részben más architektúrájú, de egyenként is nagyobbak, mint bármely más hazai számítógép. A pécsi - az ottani tudományegyetemen - április közepén került átadásra, és nemsokára "bekapcsolják" a másik kettőt is, hogy a kutatók egy rendszerben használhassák őket.
A 2001-es készülék működtetése - amely 428. volt az idézett ranglistán - igen kedvező eredményeket hozott. Több mint 200 kutatási projekt informatikai feladatait látta el, száz százalékos kihasználtsággal. Csak hát az idő eljárt fölötte, még akkor is, ha üzemideje alatt különböző fejlesztésekkel 15-szörösére növelték teljesítményét. Utódjának számítási kapacitása hetvenszer, tárolókapacitása százszor nagyobb.
A szuperszámítógépek olyan folyamatokban szükségesek, amelyek gigantikus adathalmazok bonyolult szempontok szerinti feldolgozását teszik szükségessé. Ehhez nagy teljesítményű, nagy műveleti sebességű és memóriájú számítógépek szükségesek. A hétköznapi ember csak kapkodja fejét a közzétett számok olvastán, igazából el sem tudja képzelni, mit lehet kezdeni egy olyan számítógéppel, amely másodpercenként 48 billió műveletet tud elvégezni. Gál Zoltán, a Debreceni Egyetem osztályvezetője - aki a több mint két évig tartó telepítési folyamatot vezérelte - viszont tudja. Példákat is mond az alkalmazásra: ilyen gépeket igényel a meteorológiai előrejelzések készítése, a genetikai vizsgálat, a CT felvételek kiértékelése.
A meteorológiai előrejelzések készítése céljából a Föld körüli levegőréteget úgynevezett izokockákra kell felosztani, olyan térbeli alakzatokra, amelyekben a légkör jellemzői - hőmérséklet, légnedvesség, légnyomás - azonosak. Az előrejelzés annál pontosabb, minél kisebbek ezek az egységek, ugyanis ennek köszönhetően annál biztosabb, hogy az egész izokockában ugyanazok az értékek uralkodnak. Jelenleg 50 méteres élhosszúságú egységeknél tartanak. (Érdekes lenne kiszámolni, mondjuk, hogy az Európa feletti néhány kilométer vastag légkör hány ekkora kockára osztható, és ezt beszorozni a jellemzők számával, hiszen a meteorológusok mai számítógépei ekkora adathalmazzal modellezik az időjárási folyamatokat - így képesek a mai pontosságú előrejelzést produkálni. S mindezt sebesen kell végrehajtaniuk, hiszen mit sem érne az az egynapos előrejelzés, amelyik csak másnap délutánra készülne el.)
Az osztályvezető szerint még körülbelül két évtizednek kell eltelnie addig, amíg az élhosszúságot egy méterre lehet zsugorítani, ami majd igazán pontossá teszi az előrejelzéseket. De hasonló nagyszámú adatot kell - és szintén gyorsan - kielemezni a CT vizsgálatoknál is ahhoz, hogy a felvétel után néhány perccel az orvos meg tudja állapítani a teendőket.
Az informatika fejlődése a telepítés folyamata alatt is tetten érhető volt - magyarázza Gál Zoltán. A 2008-ban rendelkezésre álló több mint 6,7 milliárd forintért a beszerzés végére ötször nagyobb számítási és tárolási kapacitású gépet vásárolhattak a közbeszerzés során. Ez viszont némi pótlólagos költséget igényelt, ugyanis a nagyobb teljesítményű számítógép több energiát vesz föl, nagyobb hőt termel, amelyhez nagyobb hűtési teljesítményt kell igénybe venni. Az utóbbi viszont 96 decibeles (gyakorlatilag egy légkalapácsnak megfelelő) zajt csapna a gépteremben, amely - a Debreceni Egyetemet alapul véve - zavarná a berendezéshez közeli tantermeket. Így a gép működési költségeit fedező egyetemnek meg kellett növelni a zajszigetelést.
Az osztályvezető közlése szerint a 2001-es gép használatának megszervezése jó tapasztalatokat hozott. A beérkező igényeket a NIIFI dolgozza fel, és egy bizottság dönti el, hogy az adott feladatnak megfelel-e az igény. Ezután férhetnek hozzá a kérelmező szakemberek a szupergéphez. A megújult szuperszámítógépes infrastruktúra - amellett, hogy képes a hazai kutatás alapvető igényeinek kiszolgálására - lehetővé teszi azt is, hogy Magyarország bekapcsolódjon az Európai Kutatási térség keretében formálódó, az Európai Unió által támogatott integrált szuperszámítógépes infrastruktúrába (PRACE), biztosítva ezáltal azt, hogy kutatóink a nagy európai rendszerekhez is hozzáférést kapjanak.
Gál Zoltán adatokkal érzékelteti, hol lehet elhelyezni a debreceni szuperszámítógépet az 500-as toplistán: a világlista elején állók gépekben a debreceni 1536-tal szemben 35 000 processzor működik. Az ilyesfajta óriásgépek úgynevezett erőforrásteremben vannak elhelyezve, amely nagyjából akkora, mint a Debreceni Egyetem aulája. - Félszázas szekrénysoraival az egész úgy fest, mint egy nagyüzem - jegyzi meg a szakember. Figyelemre méltó az is, hogy a világ öt legnagyobb szuperszámítógépe közül 2008-ban a lista legtetején két amerikai helyezkedett e, majd egy japán, egy újabb amerikai és egy kínai berendezés következett. Egy évvel később már egy kínai gép volt a legnagyobb teljesítményű, és a negyedik is kínai volt (az amerikai egységek visszaszorultak a másik, illetve ötödik helyre.)
Végül azzal a megjegyzéssel kapcsolatban, amelyet a szuperszámítógép debreceni átadásán viccelődve ejtett el az egyik résztvevő - elképzelhetetlen-e, hogy a gép kapacitása húsz év múlva belefér majd egy mobiltelefonba -, az osztályvezető rámutat: a mai notebookok az 500-as szuperszámítógépes lista 2001-es éllovasának a teljesítményét tudják, tehát egyáltalán nem lehetetlen, hogy újabb tíz év múlva a mai éllovasok teljesítménye lesz az akkori notebookokban.
Az új rendszert négy óriási teljesítményű számítógép összekapcsolásával alakították ki: a berendezéseket földrajzilag elosztott módon, az ország különböző városaiban (Budapesten, Debrecenben, Pécsett és Szegeden) helyezték el, és az NIIF dedikált optikai hibrid hálózata köti össze őket hatalmas erőforrássá. Annak összesített kapacitása 48 teraflop, azaz egy másodperc alatt 48 billió (48 ezermilliárd) műveletet végez, amivel a 165. helyen áll a világ 500 legnagyobb ilyen gépének rangsorában.
A négy egység közül a legnagyobb - egy 18 teraflopos berendezés - a Debreceni Egyetem működik. A budapesti, pécsi és szegedi kisebb kapacitású és részben más architektúrájú, de egyenként is nagyobbak, mint bármely más hazai számítógép. A pécsi - az ottani tudományegyetemen - április közepén került átadásra, és nemsokára "bekapcsolják" a másik kettőt is, hogy a kutatók egy rendszerben használhassák őket.
A 2001-es készülék működtetése - amely 428. volt az idézett ranglistán - igen kedvező eredményeket hozott. Több mint 200 kutatási projekt informatikai feladatait látta el, száz százalékos kihasználtsággal. Csak hát az idő eljárt fölötte, még akkor is, ha üzemideje alatt különböző fejlesztésekkel 15-szörösére növelték teljesítményét. Utódjának számítási kapacitása hetvenszer, tárolókapacitása százszor nagyobb.
A szuperszámítógépek olyan folyamatokban szükségesek, amelyek gigantikus adathalmazok bonyolult szempontok szerinti feldolgozását teszik szükségessé. Ehhez nagy teljesítményű, nagy műveleti sebességű és memóriájú számítógépek szükségesek. A hétköznapi ember csak kapkodja fejét a közzétett számok olvastán, igazából el sem tudja képzelni, mit lehet kezdeni egy olyan számítógéppel, amely másodpercenként 48 billió műveletet tud elvégezni. Gál Zoltán, a Debreceni Egyetem osztályvezetője - aki a több mint két évig tartó telepítési folyamatot vezérelte - viszont tudja. Példákat is mond az alkalmazásra: ilyen gépeket igényel a meteorológiai előrejelzések készítése, a genetikai vizsgálat, a CT felvételek kiértékelése.
A meteorológiai előrejelzések készítése céljából a Föld körüli levegőréteget úgynevezett izokockákra kell felosztani, olyan térbeli alakzatokra, amelyekben a légkör jellemzői - hőmérséklet, légnedvesség, légnyomás - azonosak. Az előrejelzés annál pontosabb, minél kisebbek ezek az egységek, ugyanis ennek köszönhetően annál biztosabb, hogy az egész izokockában ugyanazok az értékek uralkodnak. Jelenleg 50 méteres élhosszúságú egységeknél tartanak. (Érdekes lenne kiszámolni, mondjuk, hogy az Európa feletti néhány kilométer vastag légkör hány ekkora kockára osztható, és ezt beszorozni a jellemzők számával, hiszen a meteorológusok mai számítógépei ekkora adathalmazzal modellezik az időjárási folyamatokat - így képesek a mai pontosságú előrejelzést produkálni. S mindezt sebesen kell végrehajtaniuk, hiszen mit sem érne az az egynapos előrejelzés, amelyik csak másnap délutánra készülne el.)
Az osztályvezető szerint még körülbelül két évtizednek kell eltelnie addig, amíg az élhosszúságot egy méterre lehet zsugorítani, ami majd igazán pontossá teszi az előrejelzéseket. De hasonló nagyszámú adatot kell - és szintén gyorsan - kielemezni a CT vizsgálatoknál is ahhoz, hogy a felvétel után néhány perccel az orvos meg tudja állapítani a teendőket.
Az informatika fejlődése a telepítés folyamata alatt is tetten érhető volt - magyarázza Gál Zoltán. A 2008-ban rendelkezésre álló több mint 6,7 milliárd forintért a beszerzés végére ötször nagyobb számítási és tárolási kapacitású gépet vásárolhattak a közbeszerzés során. Ez viszont némi pótlólagos költséget igényelt, ugyanis a nagyobb teljesítményű számítógép több energiát vesz föl, nagyobb hőt termel, amelyhez nagyobb hűtési teljesítményt kell igénybe venni. Az utóbbi viszont 96 decibeles (gyakorlatilag egy légkalapácsnak megfelelő) zajt csapna a gépteremben, amely - a Debreceni Egyetemet alapul véve - zavarná a berendezéshez közeli tantermeket. Így a gép működési költségeit fedező egyetemnek meg kellett növelni a zajszigetelést.
Az osztályvezető közlése szerint a 2001-es gép használatának megszervezése jó tapasztalatokat hozott. A beérkező igényeket a NIIFI dolgozza fel, és egy bizottság dönti el, hogy az adott feladatnak megfelel-e az igény. Ezután férhetnek hozzá a kérelmező szakemberek a szupergéphez. A megújult szuperszámítógépes infrastruktúra - amellett, hogy képes a hazai kutatás alapvető igényeinek kiszolgálására - lehetővé teszi azt is, hogy Magyarország bekapcsolódjon az Európai Kutatási térség keretében formálódó, az Európai Unió által támogatott integrált szuperszámítógépes infrastruktúrába (PRACE), biztosítva ezáltal azt, hogy kutatóink a nagy európai rendszerekhez is hozzáférést kapjanak.
Gál Zoltán adatokkal érzékelteti, hol lehet elhelyezni a debreceni szuperszámítógépet az 500-as toplistán: a világlista elején állók gépekben a debreceni 1536-tal szemben 35 000 processzor működik. Az ilyesfajta óriásgépek úgynevezett erőforrásteremben vannak elhelyezve, amely nagyjából akkora, mint a Debreceni Egyetem aulája. - Félszázas szekrénysoraival az egész úgy fest, mint egy nagyüzem - jegyzi meg a szakember. Figyelemre méltó az is, hogy a világ öt legnagyobb szuperszámítógépe közül 2008-ban a lista legtetején két amerikai helyezkedett e, majd egy japán, egy újabb amerikai és egy kínai berendezés következett. Egy évvel később már egy kínai gép volt a legnagyobb teljesítményű, és a negyedik is kínai volt (az amerikai egységek visszaszorultak a másik, illetve ötödik helyre.)
Végül azzal a megjegyzéssel kapcsolatban, amelyet a szuperszámítógép debreceni átadásán viccelődve ejtett el az egyik résztvevő - elképzelhetetlen-e, hogy a gép kapacitása húsz év múlva belefér majd egy mobiltelefonba -, az osztályvezető rámutat: a mai notebookok az 500-as szuperszámítógépes lista 2001-es éllovasának a teljesítményét tudják, tehát egyáltalán nem lehetetlen, hogy újabb tíz év múlva a mai éllovasok teljesítménye lesz az akkori notebookokban.
