Lofar bouwt supercomputer uit GPU’s

Het Lofar-project ontvangt een subsidie van 560 duizend euro om een supercomputer op basis van GPU‘s te ontwikkelen. Het geld is afkomstig van NWO, de Stichting Nationale Computerfaciliteiten en de Rijksuniversiteit Groningen. De supercomputer moet een rekensnelheid van meer dan 100 teraflops (10¹⁴ drijvende-kommabewerkingen per seconde) halen om de astronomische waarnemingen door te berekenen. Het gaat om het waarnemingsprogramma Epoch of Reionization (EOR) van de RUG. Voor het hele programma zijn in totaal tussen de 10²¹ tot 10²² drijvende-kommabewerkingen nodig. De supercomputer moet gedurende een tot twee jaar constant op de nummers blijven kauwen.

Lofar is een project om een virtuele radioantenne voor astronomieonderzoek te bouwen met een groot netwerk van antennes in Nederland en Duitsland en enkele in Frankrijk, Groot-Brittannië en Zweden. Een belangrijke rol is hierin weggelegd voor snelle dataoverdracht en computertechnologie om de signalen van alle antennes te bundelen. Onder Lofar vallen verschillende deelprojecten voor snelle datanetwerken en computertechnologie. Ook wordt de infrastructuur gebruikt voor precisielandbouwonderzoek.

Sinds enkele jaren pushen GPU-fabrikanten hun architectuur voor niet-grafische toepassingen. GPU‘s zijn vectorprocessoren, ze kunnen in een enkele kloktik dezelfde (simpele) bewerking uitvoeren op een groot aantal datapunten. Voor het EOR-onderzoek moet de RUG zo‘n 1,5 petabyte aan data verwerken met lineaire berekeningen. Daarvoor is de single instruction, multiple data-architectuur van GPU‘s uitermate geschikt. De RUG wil vijftig Tesla-kaarten inzetten, een relatief nieuwe lijn van NVidia gericht op general purpose-computing. De Tesla‘s die de RUG beoogt, hebben elk vier GPU‘s aan boord. Elke Tesla wordt aangestuurd door een standaard quadcore processor. Het hele apparaat krijgt tussen de twee- en driehonderd gigabyte aan geheugen voor de CPU‘s en GPU‘s samen. Volgens de initiatiefnemers kost een GPU-gebaseerde architectuur slechts een fractie van wat een traditioneel ontwerp zou kosten.