NY SUPERDATAMASKIN:
Umettelig behov for datakraft (1.12.06, 13:25)

Den nye superdatamaskina som nå er satt i drift er blant de kraftigste i Europa. Men forskerne er likevel ikke fornøyd. For å utføre mer nøyaktige simuleringer ønsker de seg enda mer datakraft.

OPERATIV: Førsteamanuensis Anne Elster er daglig leder - infrastruktur for Program for beregningsvitenskap og visualisering ved NTNU. Her står hun foran det skuddsikre vinduet som gir en gløtt inn i den nye maskinhallen. Dermed blir det lettere å vise interesserte gjester hvordan en moderne tallknuser ser ut.

Torsdag ble den nye superdatamaskina ved NTNU, IBM P5, satt i drift.

Norges Forskningsråd (NFR) er en viktig sponsor av den nasjonale tungregneaktiviteten som er organisert gjennom NOTUR, der fire universiteter, Uninett og Meteorolgisk institutt er medlemmer.

NTNU får størst regnekvote
22 millioner hvert år setter NFR av til å støtte tungregning. Forskningsrådet har bidratt mest til innkjøpet av den nye maskina, men NTNU får skryt av Gudmund Høst fra NFR for å ha spyttet i 50 prosent av investeringen.

Det gir også NTNU rett til større uttak av ressurser fra maskinen enn de andre universitetene, som får regnetid på Forskningsrådets kvote.

I forbindelse med åpningen ble det arrangert et seminar, der ulike anvendere orienterte om bruk av tungregnekraft i sin forskning. Fysikk- og kjemimiljøene er store brukere av superdatakraft i vårt miljø, men på gårsdagens seminar var det andre brukergrupper som fikk slippe til, blant annet konstruksjonsteknikk, medisin og petroleum.

EGIL TJÅLAND er petroleumsforsker og leder for Program for beregningsvitenskap og visualisering. I tillegg var han seminarleder denne dagen.

Mye vil ha mer
Alle uttrykte stor tilfredshet med at regnekapasiteten nå er syvdoblet, men samtidig opplyser de at de gjerne kan tenke seg enda mer datakraft. Som kjent har det vært en overgang fra fysiske forsøk til digitale simuleringer, og med enda større regnekraft kan de simulerte eksperimentene bli enda mer nøyaktige, enda mer like den virkelige verden.

Førsteamanuensis Egil Tjåland nevnte som eksempel fra petroleumsforskningen at man her opererer både på mikro- og makroskala: et oljefelt kan ha en utstrekning på 10 kilometer, mens man også regner på lagring av olje i porene på sandstein, og da opererer man i centimeter.

For å optimalisere utvinningen fra et oljefelt, er det ønskelig å kombinere modellering på mikro og makronivå, og da er det ikke vanskelig å forestille seg at behovet for regnekapasitet blir stort. To millioner cpu-timer ble nevnt av Tjåland.

– Det er et uutømmelig behov for tungregning innen petroleum, oppsummerer han.

KRASJTESTING kan nå utføres som simuleringer i superdatamaskin, og man slipper å kuse splitter nye biler.

Avtale IBM-NTNU
Derfor kan det kanskje bli til stor nytte at IBM og NTNU nå har inngått en avtale om å samarbeide om forskning på integrerte operasjoner i petroleumsvirksomheten. IBM skal bidra med utstyr, teknologi og ekspertise i utviklingen av nye metoder for mer effektiv oljeutvinning.

Meteorologene var også representert på seminaret, og IT-direktør Roar Skålin fra Meteorologisk institutt opplyste at desto tettere ”grid” – rutenett – man benytter når man beregner vær, desto mer nøyaktig kan man bestemme været flere dager fram i tid, og han viste kurver som bekreftet at treffsikkerheten er blitt større med forbedret regnekraft. For hvert tiår øker regnekapasiteten slik at man klarer å varsle en dag lenger fram i tid, oppsummerte han. I dag er det 7 dager fram i tid som er det beste meteorologene kan klare.

Trenger vi bedre værmelding?
- Men hvor nøyaktig trenger vi egentlig å varsle været, spurte han, og ga selv svar: På Østlandet vil et værvarsel med 95 prosent sikkerhet tre dager fram i tid være fullt ut tilfredsstillende, men på kysten er det avgjørende med pålitelig værvarsling for å kunne sikre liv og verdier.

VÆRMELDING for Trondheim fram til 9. desember fikk seminardeltagerne presentert. Dessverre ingen snø i vente.

Skålin påpekte at regnekraft er vel og bra, men nøyaktigheten av inngangsdata til modellene det regnes på har også stor betydning. I oktober ble en ny værsatellitt, Metop, skutt opp i bane, og denne vil få stor betydning for bedre værvarsling i kommende år, opplyste han.

Over i petaklassen
Ian Green fra IBM avsluttet seminaret med å ta for seg hvilken utvikling vi kan vente oss for superdatamaskiner fremover.

IBM skal i løpet av kommende år levere den første superdatamaskin i ”petaskala” til Los Alamos laboratoriene i USA. Roadrunner er navnet på maskinen som vil operere med petaflop – flytende tall operasjoner per sekund i petaklassen, dvs. et tall med 15 nuller bak (1.000 ganger mer enn de teraflops IBM P5 opererer med).

VETERANEN Arve Dispen plugger inn nettkabelen med nasjonal sløyfe, og superdatakraften kan strømme ut til Norges forskere. Hendelsen ble overført til storskjerm i seminarsalen.

Ny superarkitektur
Green kunne fortelle at man nå stanger i taket med dagens arkitektur for superdatamaskiner, og at man er på søk etter en ny, helt annen type arkitektur for å kunne øke regnekraften. For å kunne få gode ideer på dette området, har man valgt å se på hvordan den menneskelige hjerne fungerer, på cellenivå.

Men et problem med overgang til ny arkitektur vil være at mange av dagens programmer som kjører på superdatamaskin må skrives helt om. Det blir ingen enkel oppgave.

- Mannår er dyrere enn datakraft, oppsummerte en av deltagerne. En omlegging av superprogrammene kan nok derfor ta tid.

Tekst og foto Arne Asphjell