Hunter is één van de nieuwe paradepaardjes van het Europese supercomputerlandscap. Tijdens een meet and greet met Hunter geven we zowel onze oren als onze ogen de kost.
Rondlopen op een universiteit doet met heimwee terugdenken aan de eigen studententijd. Als onervaren eerstejaars vergissen we ons bij aankomst al van gebouw. De uitgestalde racewagens trekken de aandacht, maar daarvoor zijn we niet naar Stuttgart gereisd.
Het Höchstleistungsrechenzentrum, dat we vanaf nu HLRS gaan noemen, lijkt langs buiten een doodgewoon universiteitsgebouw. Weinig doet bij aankomst vermoeden dat dit het nationale supercomputercentrum van Duitsland is. Het HLRS herbergt Hunter, die begin dit jaar in gebruik is genomen.
Snelle auto’s
Voor we naar het datacenter mogen, worden we na ontvangst met hartige en zoete Duitse versnaperingen eerst gevraagd plaats te nemen in een aula. Instinctief nemen we plaats op de derde rij om moeilijke vragen van de docent te ontwijken, al is het deze keer de omgekeerde wereld. Michael Resch, die de driedubbele titel professor-doctor-ingenieur voor zijn naam mag plaatsen, stelt Hunter voor.
Hunter haalt op zijn piek een rekensnelheid van 48.1 PFlop/s, wat twee keer sneller is dan zijn voorganger Hawk. “De piek interesseert me eigenlijk niet. Dat is voor mij hetzelfde als een auto van een vliegtuig gooien en meten hoe snel die naar beneden valt. Leuk om te weten, maar weinig nuttig in de praktijk. We hebben 800 gebruikers die gewoon de beste oplossing willen”.
“Benchmarks verkopen nu eenmaal goed”, geeft Utz-Uwe Haus toe, die als hoofd van de HPC-onderzoekscentra van HPE mee aan tafel zit. HPE mag zich de aannemer van Hunter noemen. “Snelheid is een drijvende factor, maar niet de enige om competitief te zijn. Om in het autothema te blijven: iedereen de snelste wagen geven, lost verkeersproblemen niet op. Je moet investeren in een volledig ecosysteem”.
Op Instinct
Hunter is evenveel een showcase voor HPE als voor AMD. De chipbouwer wordt vertegenwoordigd door Director Solution Architect Jörg Roskowetz. AMD domineert al enkele jaren de toplijstjes van supercomputers. Dat is een belangrijke erkenning voor het bedrijf, dat eeuwig moet opboksen tegen rivalen Intel en Nvidia. “Industrieleiders gebruiken onze serverchips”, slaat Roskowetz zich op de borst.
lees ook
AMD wil AI-koning Nvidia van de troon stoten
Het geheime wapen van Hunter zit in de honderden Instinct MI300A-processoren die in de computerkast gestopt zijn. “De HPC-markt schuift in een nieuwe richting, waarbij het zwaargewicht van de CPU naar de GPU verplaatst. Dit vereist nieuwe architecturen”, zegt Resch.
Noem de Instinct MI300A niet zomaar een GPU. AMD gebruikt liever de afkorting APU, languit accelerator processing unit. Op de chip zitten immers niet alleen GPU-kernen, maar ook Zen 4-CPU-kernen gekend van AMD’s Epyc-processors.
Roskowetz: “Het voordeel is dat de CPU en de GPU toegang hebben tot hetzelfde geheugen. Dit spaart veel berekeningen en bijgevolg energie uit. Per uur verbruiken AI-datacenters verbruiken bijna evenveel energie als heel Duitsland. Chips zijn maar een deel van de puzzel. Als één component het laat afweten, doet de rest dat ook”.
Roskowetz speelt de bal weer terug naar partner HPE. De HPE Cray EX4000-architectuur, ontworpen voor supercomputers, bundelt rekenkracht met storage en netwerk in één pakket. “Er is vandaag veel te doen rond ‘AI-gigafactories’. Die gaan in de toekomst tot honderdduizenden GPU’s kunnen bevatten. Dat lijkt veel, maar het ecosysteem is klaar”.
Zoemende ventilatoren
Dan is het eindelijk tijd om aan de rondleiding te beginnen. Bij het betreden van een datacenter horen de nodige veiligheidsprotocollen. Bastian Köller, die over Hunter waakt, vraagt om vooral niets aan te raken. “Wat je stuk maakt, is voor je eigen rekening. Ben je zwanger of draag je een pacemaker, dan is het betreden op eigen risico”.
Twee zaken vallen meteen op bij het binnenwandelen van de Computer Room. Die oogt opmerkelijk leeg. De Hunter-computer is achteraan weggestopt, links zien we een werkbank en rechts additionele server- en opslagkasten. Het tweede waar je niet omheen kan, is het luide en onophoudelijke gezoem van de ventilatie: alsof een vliegtuig klaarstaat om op te stijgen. We hebben medelijden met onze gids die een ongelijke strijd voert om met zijn stem de ventilatoren te overtreffen.
Een supercomputer zoals Hunter lijkt helemaal niet op een klassieke pc. De rij kasten zal een leek eerder aan de kleedkamer in een gym of een zwembad doen denken. De gids trekt een willekeurige kast open. In ieder ‘hokje’ draaien de CPU’s en APU’s de klok rond. De netwerkapparatuur die alles met elkaar verbindt zit aan de achterkant.
Het geluid in de kamer is stukken aangenamer als we dichter bij Hunter komen. Het systeem maakt gebruik van directe vloeistofkoeling: een techniek die een vloeistof door servers laat lopen in plaats van lucht te blazen. Aangenamer voor de servers, maar vooral ook voor de gehoorgang.
De gids brengt ons nog naar het storagegedeelte. Hier wordt de langetermijnopslag van gegevens voorzien. “Storage op het systeem zelf is enkel bedoeld voor gegevens in actief gebruik. Voor langere storage biedt tape nog altijd een veilig en efficiënt alternatief, ook al lijkt het misschien oubollig”, zegt de gids terwijl hij een rol tape tevoorschijn haalt. “Op één rol kunnen we tot ongeveer 6 TB voor meerdere jaren stockeren”.
Op restaurant
De achterliggende bedoeling van de rondleiding is vooral ook om te tonen waar Hunter voor dient. HLRS stelt het systeem open voor andere organisaties die zelf geen supercomputer hebben. Dennis Dickmann, CTO van AI-bedrijf Seedbox, en Tom Schneider, Managing Director R&D voor TRUMPF, producent van lasermachinerij, zijn als klanten uitgenodigd. “We hebben lang gezocht naar de juiste partner, tot we ontdekten dat die naast onze deur woonde”, zegt Schneider.
Dat HLRS als onderzoeksinstituut computingcapaciteit ‘verkoopt’, roept kritische vragen op bij de aanwezige pers. Rensch pareert: “De prijs die we vragen, is wat het ons kost om deze dienst aan te bieden, geen euro meer. Een eigen supercomputer bouwen kost miljoenen euro’s. Als je uit eten gaat, wil je toch ook niet het hele restaurant kopen?”
“Wij bieden organisaties de flexibiliteit en controle wanneer ze ons systeem aan of uit willen zetten. Maar in tegenstelling tot commerciële providers, kunnen wij het niet veroorloven voortdurende continuïteit te garanderen. Dat moet de klant wel aanvaarden”, gaat hij verder.
Citytrip in 3D
HLRS is natuurlijk zelf ook dagelijkse gebruiker van de Hunter-computer. Om dat te demonstreren, worden we geleid naar de Cave 3D: een ware speeltuin voor de liefhebber van virtual reality. Het gezoem van de computerkamer kan rustig uitdoven, want nu worden de ogen aan het werk gezet. Waarom een drumstel in de ruimte staat, blijft een mysterie.
We zetten een 3D-bril op onze neus en plots zien we een virtuele kopie van Stuttgart. De simulatie vliegt over de bekende bezienswaardigheden zoals de Fernsehturm en de Schlossplatz. Er zit wel degelijk een maatschappelijk nut achter. “We stellen de modellen beschikbaar voor onder andere stedenbouw en onderzoek naar de impact van de klimaatverandering op de ruimtelijke orde”, zegt een werknemer die gretig die met zijn virtuele pointer zwaait.
“De digital twins worden ontwikkeld door beelden gemaakt met drones samen te voegen, net zoals Google Earth. Soms doen we voor de beelden ook beroep op een externe partner”. Dan is het tijd om te ‘landen’.
“Dit beeld ziet er nu rommelig uit, maar met manuele modeling kunnen we meer detail toevoegen”. Een druk op de virtuele knop en plots lijkt het alsof we in de straten van Stuttgart lopen. “Hoe meer detail, hoe meer rekenkracht vereist is”, herinnert de medewerker ons er weer aan waarom een verdieping hoger een supercomputer staat te draaien.
Na deze eerste demo voelen we onze ogen al zwaar worden, maar het zit er nog niet op. Van Stuttgart gaat het naar de wijnregio langs de Neckar-rivier en het Zwarte Woud, terwijl een collega het virtuele stokje over neemt. “Door weercondities te simuleren, kunnen we voorspellen of het een goede wijnoogst zal zijn”. Soms dient een digital twin om vrede te stichten. “Een nieuwe waterturbine in het Zwarte Woud lokte veel protest uit. Op deze manier werd de impact tastbaar gemaakt voor het publiek en experten”.
Europees, maar niet soeverein
HLRS bereidt zich volop voor op de toekomst. De bouwwerf die we bij het oprijden van de parking zien, zal ooit een gloednieuw datacenter worden. Hunter zal niet mee verhuizen. Niet alleen omdat een supercomputer verplaatsen niet evident is, maar ook omdat de universiteit tegen het volgende decennium een opvolger klaar wil hebben. ‘Herder’ moet de symbolische exascale-grens breken.
HPE zal de bouw opnieuw op zich nemen, maar Resch wil niet kwijt wie de chips zal leveren. “De onderhandelingen lopen. Wij hebben misschien niet de kennis over hoe zo’n systeem te bouwen, maar weten wel heel goed wat we willen, vandaag en over vijf jaar. Supercomputers bestellen is een kunst. Om de juiste partner te vinden, moet je weten wat mogelijk is, maar vooral ook wat onmogelijk is”.
Het HLRS speelt met Hunter en binnenkort Herder een belangrijke strategische rol voor de Europese Unie. Resch is sceptisch over soevereiniteit. “Politici zwaaien met miljoenen om eigen chips en supercomputers te ontwikkelen, maar dat geld ook effectief leveren is vaak wat anders. Als de beste oplossing uit Europa komt, zullen we die nemen, maar de EU kan ons daar niet toe verplichten”.
lees ook
EU verkoopt gebakken lucht met digitale soevereiniteitsstrategie
“Soevereiniteit betekent niet dat je alles zelf moet doen. Ken je één land dat volledig soeverein is? Het beste voorbeeld dat ik kan bedenken, is China en hun chips hebben ons nog niet omvergeblazen. De term is historisch ontstaan uit debat rond kernwapens. Wij zijn onderzoekers en weigeren de kwaliteit van onderzoek in het gedrang te laten brengen voor politieke belangen”.