Ny superdatamaskin til NTNU
Revolve NTNUs racerbil Vilje er kjapp i svingene. Mange av sine gode egenskaper kan den takke superdatamaskinen Vilje for. Nå skal supersterke Vilje skiftes ut med neste generasjons tungregnemaskin.
Det durer og vibrerer i et rom på 200 kvadratmeter fylt av datamaskiner fra gulv til tak. Dette er tungregnemaskinen Vilje. NTNU huser og drifter Vilje som jevnlig fores med store mengder tallmateriale, og ut kommer solide beregninger innen de fleste fagfelt.
Blant annet gir dataanlegget værprognoser til Yr.no
Får nasjonalt ansvar
Nå skal supersterke Vilje skiftes ut med neste generasjons tungregnemaskin. NTNU har fått et nasjonalt ansvar for tungregneanlegg og for å drifte nasjonalt lagringsanlegg for store datamengder, sammen med universitetet i Tromsø.
Fram til nå har universitetene i Tromsø, Trondheim, Bergen og Oslo hatt hvert sitt tungregneanlegg – som alle er omtrent like gamle. Det innebærer at behovet for utskifting og oppgradering har slått inn på samme tid hos alle universitetene. Forskningsrådet og universitetene selv ønsket å samle tungregnekapasiteten mer, og valget falt altså på NTNU og Tromsø.
– Ved at vi nå får det nasjonale ansvaret, bygger vi ytterligere opp kompetanse på dette området i Trondheim. Vi skal tilby god drift nasjonalt, men også lokalt, slik at forskere ved NTNU har god tilgang til å benytte beregningsressurser, sier Ola Ervik, seksjonssjef ved Vitenskapelig databehandling.
Det er de fire breddeuniversitetene og Forskningsrådet som finansierer utstyret gjennom selskapet Uninett Sigma2 AS. Sigma2 er etablert med en finansiering på ca 50 millioner kroner per år med bidrag fra Forskningsrådet, UiB, UiT, UiO og NTNU. Finansieringen går over en periode på ti år, med en evaluering etter fem år.
I praksis er det de fire breddeuniversitetene som skal drifte de nye anleggene i samarbeid, mens NTNU og UiT huser anleggene. Det innebærer at anleggene huses av NTNU og UiT og gjør hardware drift på maskinen og omliggende infrastruktur. UiO og UiB er med på all annen drift.
Kan selge overskuddsvarme til Trondheim
Grunnene til at NTNU ble valgt, var primært at NTNU har en solid infrastruktur for tungregneanlegg pluss at universitetet gjenvinner varmen som dagens kraftige Vilje produserer. Gjenvinningen av energien varmer i dag opp store deler av bygningsmassen på campus Gløshaugen.
– Når vi går for full maskin, bruker Vilje 650 kilowatt. Det blir til varme som gjenvinnes. Vi bruker altså mesteparten av tilført energi til Viljes to ganger. NTNU har spart store summer på oppvarming på denne måten, sier Ervik.
Når det nye anlegget er i gang, vil det produsere så mye energi at NTNU kan selge overskuddsvarme til Trondheim.
Vilje har hjulpet Vilje
Tungregnemaskinen brukes i mange fagfelt. Revolve-teamet er blant de som har benyttet Viljes beregningskapasitet. Siden 2012 har de 50 studentene i studentforeningen Revolve hvert år designet og bygd en racerbil fra bunnen av, og hver sommer konkurrerer de med likesinnede i Formula Student. Racerbil-konkurranser avholdes over hele verden, blant annet på Formel 1-banen Silverstone i Storbritannia.
Vilje er Revolve NTNUs fjerde egnebygde bil, og tungregnemaskinen Vilje har vært en viktig bidragsyter for å finne fram til gode racerbil-egenskaper.
– Tungregnemaskinen har gjort beregninger og simuleringer innen aerodynamikk for racerbilen Vilje. Gjennom CFD – Computational fluid dynamics – har Vilje regnet på luftmotstand, drag og downforce, sier Paul Minh Hoang Huynh i Revolve NTNU.
Regner på tall fra alle mulige fag
Tungregnemaskinen brukes innen mange fagfelt.
Datakapasiteten i Vilje er temmelig stor. Med det nye anlegget vil den bli enda større. Foto: Thor Nielsen/NTNU
– Det er en trend at stadig flere forskningsområder har behov for regnekraft. Alt som kan tallfestes, og det kan du med det meste, kan bruke tungregnekraft som et nyttig verktøy. Ikke bare tekniske fag, men også fag innen samfunnsvitenskap og humaniora. For eksempel innen lingvistikk, hvor man kan bruke tallberegninger for å se på utvikling av språk, sier Ola Ervik.
Data fra tungregning brukes blant annet av FNs Klimapanel for å beregne hva klimaendringer vil gjøre med havnivået, temperatursvingninger etc. Utforming av vindturbiner og beregning av kraftproduksjon, sørger Vilje for å regne ut. Likedan utforming av skip og uttesting av hvilken form på skroget som er mest hensiktsmessig i forhold til energibruk, stabilitet og framdrift. Og hvordan et bølgekraftverk bør designes.
– Tungregnemaskiner håndterer problemstillinger fra atomnivå til universnivå, inkludert sosiale modeller. Jeg ser for meg at også at fag som sosiologi og historie vil komme inn, sier overingeniør Einar Næss Jensen som har driftsansvar for Vilje.
For tidsspennet 2012-2015 ble maskinene mest brukt til:
– Astrofysikk
– Klimasimulering
– Molekylærdynamikk (MD)
– Værvarsling
– Væskedynamikk (CFD)
Det nyeste av det nye
Vilje forsyner også den populære værmeldingstjenesten Yr.no, med værprognoser. Det blir det imidlertid slutt på når det nye tungregneanlegget er på plass. Det er ikke så lett å kombinere forskningsaktivitet med å forsyne en kommersiell aktør med daglige data. Yr.no ser seg nå om etter andre partnere.
Den nye generasjonen tungregneutstyr vil installeres i 2017 og tas i bruk i 2018. Da med den aller nyeste teknologien innen dette feltet.
– Den prosessoren tungregnearkitektur som vi skal ha, er ennå ikke ferdig utviklet. Det er mange spennende teknologier som ser ut til å bli ferdige innen at vi skal kjøpe inn nytt utstyr, sier Ola Ervik.
