Recent werd op onze universiteit CalcUA voorgesteld, "de krachtigste computercluster van België". Wij zochten uit wat zo een cluster eigenlijk is en waarom deze zo krachtig moet zijn.
Een cluster?
Een cluster kan je beschouwen als een soort supercomputer opgebouwd uit veel kleinere computers (nodes) die allemaal heel nauw samenwerken. In het geval van CalcUA bestaat de cluster uit 256 nodes. Elke node heeft 2 krachtige 64 bit processoren. Ter vergelijking: een huis-tuin-en-keuken computer heeft meestal maar één 32 bit processor.
Hoe snel is dat dan?
CalcUA heeft een rekenkracht van 2 teraflop. In mensentaal betekent dat dat als een mens op 1 seconde een optelsom maakt, deze computer even snel is als 2000 miljard mensen samen. Moest je willen vergelijken met jouw computer: die is vermoedelijk 1000 keer trager. Als we dan even rondkijken in de wereld zit deze cluster in de top 500 van de wereld. Op nummer 1 prijkt Blue Gene van IBM met 183 teraflops. Ook een cluster van de NASA en een Japanse cluster die de aarde simuleert zijn veel sneller dan onze kleine cluster.
Hoe ziet zoiets eruit?
Zoals te zien op de foto staat de cluster in een lokaal met grote glazen kasten, de racks. Elke rack bevat een aantal nodes en allerlei netwerkkabels die alle nodes met elkaar verbinden. Het geheel wordt gekoeld door een heel zware airconditioning, die gemiddeld 90 kilowatt per jaar verbruikt. Een doorsnee gezin gebruikt op datzelfde jaar 4 kilowatt. De UA heeft ervoor gekozen om te koelen met speciale apparatuur die de buitenlucht kan gebruiken, zo alleen al wordt per jaar € 25.000 bespaard.
Hoeveel kost dat?
De UA cluster heeft meerdere miljoenen Euro gekost (hier hoeven we niet te vergelijken met jouw computertje thuis). Om die kost wat te verzachten kunnen externe bedrijven 10% van de rekenkracht kopen. Van elke 10 seconden dat er gerekend wordt zal er dus 1 voor de industrie zijn. Verder betalen de betrokken onderzoeksgroepen allemaal een deel van de kost terug, in ruil voor hun aandeel in de rekentijd. Op die manier kan de cluster onderhouden worden en is een verbetering in de toekomst mogelijk.
Wat kan je daar nu mee?
Rekenen natuurlijk, maar dat hoeven niet alleen domme sommetjes te zijn. Anderzijds kan je met zo een cluster niet sneller surfen of chatten en blijft het eigenlijk zoals alle computers een domme rekenmachine. Maar die wordt wel nuttig gebruikt. Informatici zullen bijvoorbeeld simulaties doen van grote verkeersnetwerken en fysici zullen allerlei kwantummechanische structuren simuleren. Chemici zullen onderzoek doen naar de driedimensionale structuur van complexe moleculen, biologen gebruiken de cluster dan weer om de werking van zenuwcellen in de kleine hersensen te bestuderen. Verder speuren onderzoekers naar de genetische oorzaken van onder andere Alzheimer. Zelfs taaltechnologie maakt gebruik van dit rekenwonder. Zo onderzoekt de cluster zelflerende technieken om computers talen te laten begrijpen. Dit alles laten uitrekenen door gewone computers zou eeuwen duren. Conclusie: een eenvoudige computer is niet genoeg.
Meer info op www.calcua.ac.be.
Met dank aan prof. Cuyt voor de vakkundige uitleg.