Norske forskere kan bli blant de første til å få bruke gigantisk datamaskin

Tre av verdens største superdatamaskiner skal i løpet av året installeres i Europa. Én av disse er Lumi (Large Unified Modern Infrastructure), som er under bygging i et datasenter i den finske byen Kajaani. Bak maskinen står et konsortium av ti europeiske land, inkludert Norge, med finansiell støtte fra EU.

Med mindre det dukker opp noen overraskelser i løpet av året, blir Lumi Europas klart kraftigste superdatamaskin, med en forventet reell regnekraft på mer enn 375 petaflops. I dag er det bare japanske Supercomputer Fugaku som kan måle seg med dette. Den har en målt ytelse på drøyt 442 petaflops

CPU først, deretter GPU

Nå er det klart at den første virkelige testkjøringen på Lumi skal starte den 12. juli. Da skal utvalgte forskningsprosjekter kjøres på maskinen i en perioden på til sammen 20 dager. Det er i denne omgang CPU- og lagringssystemene som skal testes. I august skal disse delene av superdatamaskinen settes i drift.

I en ny testfase i desember er det GPU-delen av systemet som skal kjøres med full belastning. Det er ventet at hele Lumi blir satt i full drift i januar 2022.

Hvert av landene i korsotiet skal velge ut prosjekter som kandidater til å være med i testfasene. Uninett Sigma2 har ansvaret for utvelgelsen i Norge, og har nominert forskningsprosjekter som benytter og utvikler applikasjonene NorESM og Bifrost/Dispatch.

I dag krever disse mye CPU-tid, og for virkelig å nyttiggjøre seg de nye GPU-mulighetene på Lumi, må de bygges om. Dette gjør dem ifølge Uninett Sigma2 velegnet for pilottesting på den nye superdatamaskinen.

Videoen nedenfor viser noen av byggearbeidene før selve superdatamaskinen blir installert. Det dreier seg om ganske store dimensjoner.

Norsk klimasimulering

NorESM (Norwegian Earth System Model) simulerer klimaforandringer. Den har vært under utviklingen siden 2007 og har blitt kjørt på Norges kraftigste datamaskin, Betzy, med opptil 25.000 kjerner.

– Selv om det i dag brukes betydelig regnekapasitet til klimasimuleringer i Norge og andre land, er det fortsatt behov for mye mer kapasitet for å forstå og beskrive klimaendringer bedre, sier Jenny Amundsen, spesialrådgiver HPC (High Performance Computing) i Uninett Sigma2, i en pressemelding.

– Det er høy grad av enighet i forskningsmiljøet om at klima og klimaberegninger er av stor samfunnsmessig viktighet i tiden som kommer. Derfor er det viktig å sikre forskningsmiljøene rundt CESM og NorESM, så vel som annen beregningsorientert forskning i Norge, tilgang til større ressurser, fortsetter Amundsen.

CESM (Community Earth System Model) er en amerikansk klimamodell som NorESM er en tilpasning av.

Større simuleringer av romvær

Bifrost og Dispatch er to applikasjoner som tilhører HPC-prosjektet Solar Atmospheric Modelling. Dette ledes av Mats Carlsson, professor ved Rosseland senter for solfysikk ved UiO. Måler er å lære med om hvordan Solen og andre stjerner fungerer.

De to nevnte applikasjonene kan gjøre mange operasjoner parallelt, noe som betyr at de kan ta i bruk svært mange prosessorkjerner og dermed utføre beregningene raskere. Begge har blitt testet på Betzy med mer enn 131.000 prosessorkjerner.

Også Carlsson ser fram til nye muligheter med Lumi-maskinen.

– På lang sikt håper vi at den økte kunnskapen kan gi en bedre forståelse av solstormer og bedre prognoser av romvær. For å oppnå dette, må vi simulere mye større områder av sola enn det vi har gjort hittil, og dette krever mye større regneressurser og utvikling av nye algoritmer og metoder. Det er dette vi håper LUMI-maskinen skal hjelpe oss med, sier Carlsson i pressemeldingen.