SurfSara rond de nieuwe nationale supercomputer

*) Onderstaand artikel komt uit Surf Magazine.
Hier kunt u een gratis abonnement op nemen. 

Het nationale supercomputercentrum Sara gaat voortaan als SurfSara door het leven. Als het aan directeur Anwar Osseyran had gelegen, was ‘zijn’ Sara in 2003 al gefuseerd met Surf, de nationale organisatie voor newerken in het hoger onderwijs.
“Ik vond het vreemd dat de nationale supercomputerdienstverlening was ondergebracht bij een organisatie die nergens echt was ingebed. We hadden wel een persoonlijke link met de Universiteit van Amsterdam, maar NWO en het ministerie van OCW hadden niets over Sara te zeggen.”
De recente fusie was voor hem daarom een natuurlijk proces. “We hebben samen de nieuwe structuur ontworpen. Stichting Sara en Stichting Surf zijn nu gefuseerd en Surf heeft er met SurfSara een vierde werkmaatschappij bij.”

Eén paraplu
Elk van de dochters is zelf verantwoordelijk voor haar eigen werkterrein, maar Surf houdt een flinke vinger in de pap: enerzijds via de raad van commissarissen en anderzijds doordat zij de geldstroom vanuit de overheid en NWO verdeelt over de dochters. Osseyran: “Vroeger beconcurreerden we elkaar nog wel eens bij het aantrekken van subsidies. Nu zitten we onder één paraplu: Surf is verantwoordelijk voor alle werkmaatschappijen en moet zorgen dat het geheel voor de BV Nederland meer oplevert dan de som der delen.”
Sinds 1 januari is SURF ook eigenaar van Vancis BV. Dit bedrijf viel onder de Stichting Sara en is sinds 2010 zelfstandig. Vancis levert tegen markttarieven geavanceerde computerdiensten, met name op het gebied van databeheer, aan organisaties binnen, maar ook buiten het hoger onderwijs, variërend van multinationals tot roc’s.
Vancis kan daardoor spin-off van expertise creëren vanuit de SURF-organisatie naar de rest van Nederland. Deze samenwerking rond technology transfer is overigens niet exclusief voorbehouden aan Vancis; SURF werkt hieraan met meerdere leveranciers.

Voor Big Data
Wat biedt SurfSara haar gebruikers? Om te beginnen: heel veel rekenkracht. De Engelse term hiervoor is high performance computing. Het kan gaan om omvangrijke en complexe vraagstukken zoals klimaatonderzoek, die krachtige computers vergen, maar ook om onderzoeksvragen die opgedeeld kunnen worden in talloze kleine rekentaken: te veel werk voor de eigen computers van een researchgroep.
Een jonger werkterrein is ‘Big Data’, dat in de wetenschap een steeds grotere rol speelt. Denk bijvoorbeeld aan de gigantische stroom meetgegevens van DNA-onderzoek. Osseyran: “Voor dat soort toepassingen hebben we speciale machines en software. En, heel belangrijk, experts die de gebruikers ondersteuning bieden.”
Een ander specialisme van SurfSara is visualisatie: het ‘zichtbaar’ maken van patronen en rekenresultaten in databestanden. En ten slotte is er cloud computing, dat de bovengenoemde en andere diensten voor de gebruiker presenteert als één naadloos geheel, dat zich automatisch aanpast aan zijn wisselende behoeften.

Race
Dit alles vraagt om krachtige – en kostbare – hardware. Osseyran: “Twee keer per jaar wordt de wereldwijde Top-500 van supercomputers bekendgemaakt. Dat is echt een race: wie de snelste computer heeft, komt het eerst met oplossingen voor wetenschappelijke problemen. Of met patenten voor het nationale bedrijfsleven.”
Hierdoor trekken snelle computers de meest ambitieuze jonge onderzoekers en informatici als magneten aan. Osseyran waarschuwt: “Wij helpen onze wetenschappers ook om vanuit Nederland grote supercomputers elders in Europa te gebruiken via het netwerk. Maar ook dan moeten we in onze nationale supercomputer blijven investeren om kennis en expertise in Nederland te behouden. De ondersteuning moet lokaal blijven. Dat verwachten onze EU-partners van ons.”

Compleet
Surfsara completeert de Surf-organisatie. Gezamenlijk bestrijken de werkmaatschappijen alle facetten van de ICT, als we ook het Netherlands eScience Center (NLeSC) meerekenen. Dit expertisecentrum is in 2010 opgericht door Surf en NWO, om wetenschappers te helpen ICT effectiever in te zetten bij hun onderzoek. Het NLeSC ontwikkelt tools, geeft advies en bevordert samenwerking over de grenzen van vakgebieden heen. Onderzoekers die een groot nieuw project willen opzetten, hebben straks vooral te maken met drie organisaties: NLeSC, SurfSara en Surfnet.
Om de dienstverlening van de werkmaatschappijen goed op elkaar af te stemmen, is er veel onderling overleg, zowel op de werkvloer als op directieniveau. Osseyran: “Zo hebben we onlangs afgesproken te streven naar een gezamenlijke presentatie van onze diensten. Te denken valt aan een digitale catalogus met voorbeelden waarin rekenkracht, snelle netwerkverbindingen en slimme tools optimaal worden gecombineerd. Maar de behoeften van de onderzoekers en onderwijsinstellingen vormen het uitgangspunt. Dus bottom-up.”

‘Beter dan Amazon’

Op termijn ziet Osseyran diensten gebundeld worden in ‘sector clouds’ van en voor het hoger onderwijs en onderzoek. Daarvan is hij een vurig voorstander. “Ik denk dat die goedkoper én beter kunnen werken dan public clouds als die van Amazon. Wij hebben immers meer kennis van wat onze gebruikers nodig hebben, en op welk moment.”
Door de voorzieningen en expertise van SURF en van de instellingen te bundelen, kan Surf de best mogelijke efficiency bereiken, meent Osseyran. “Zover zijn we echter nog niet”, besluit hij. “De krachtenbundeling vindt nu vooral plaats tussen de Surf-werkmaatschappijen, via afstemming en overleg in goede harmonie. Over de sfeer binnen Surf ben ik heel positief.”

Wie is Anwar Osseyran?
Anwar Osseyran (foto) begon zijn carrière in Eindhoven, als technisch natuurkundige bij Philips’ fameuze Natlab. Binnen enkele jaren promoveerde hij aan de TU Eindhoven. Vervolgens werkte Osseyran bij Digital Equipment, waar hij zich richtte op medische informatica, en bij de Japanse ICT-multinational OMRON, als vice-president Research voor Europa. In 2001 werd hij directeur van Sara en in 2008 richtte hij de dochteronderneming Vancis op. Onder zijn leiding is Sara in omvang verdriedubbeld en is Vancis uitgegroeid tot een bedrijf met zo’n 125 medewerkers.

Vier vragen over… de nieuwe supercomputer Cartesius *)

Zie ook het persbericht over de nieuwe supercomputer en de specificaties van Cartesius

1. Waarom een nieuwe supercomputer?

Voor een supercomputer geldt hetzelfde als voor een desktop of laptop: na vijf jaar is hij ingehaald door de techniek en wegen de kosten van het onderhoud niet meer op tegen de aanschaf van een nieuwe. Voor het bedrag waarvoor SurfSara vijf jaar geleden de supercomputer aanschafte, heb je nu een computer die tien keer sneller is. Bovendien is de huidige machine tot de nok toe gevuld. Zijn rekenkracht wordt steeds vaker gebruikt voor onderzoeksprojecten die te groot zijn voor ‘normale’ computers, zoals voor vraagstukken in klimaatonderzoek of in astronomisch onderzoek.

2. Wie maakt gebruik van de supercomputer?

Steeds meer wetenschappers maken in hun onderzoek gebruik van complexe modellen met zeer omvangrijke databestanden. Wie bijvoorbeeld klimaatverandering wil onderzoeken, moet enorme aantallen meetpunten over een groot aantal jaren met elkaar kunnen vergelijken. Traditionele computers kunnen dergelijke berekeningen niet aan. De nationale supercomputer wordt onder andere ingezet bij onderzoek naar schone energie, watermanagement, beperking van geluidshinder en verbetering van medische behandelingen.

3. Hoe kwam de aankoop tot stand?

In 2011 is SurfSara een Europese aanbestedingsprocedure gestart om een nieuwe nationale supercomputer te kunnen bouwen. Daarbij zijn de eisen en wensen van de eindgebruikers – de wetenschappelijke gemeenschap dus – leidend. Een belangrijke eis was dat het nieuwe systeem een goede performance moest behalen op de belangrijkste gebruikersapplicaties. Ook andere criteria waren belangrijk: goede efficiency voor energiegebruik en koeling, een goede gebruiksomgeving en flexibele on demand-groeimogelijkheden. Surf, het Netherlands eScience Center (NLeSC) en NWO waren nauw betrokken in het selectieproces. Uiteindelijk is de keuze gevallen op Bull als leverancier.

4. Waarin verschilt de nieuwe machine van de oude?

De nieuwe supercomputer, die de naam Cartesius draagt, is om te beginnen veel sneller dan Huygens. Die snelheid neemt in de komende jaren alleen maar toe, want Cartesius groeit mee met het gebruik volgens een on demand-model. In 2013 begint Cartesius met een peak performance van ongeveer 250 teraflop/s; een factor vier meer dan het huidige systeem. In 2015 verwacht SURFsara dat de vraag naar rekencapaciteit zodanig is gegroeid dat de petaflop/s-grens wordt bereikt.

Een ander belangrijk verschil is de duurzaamheid van het nieuwe Bull-systeem, met name door de toepassing van de allernieuwste koeltechnologie. Het systeem is gebaseerd op met vloeistof gekoelde rekenservers. Door de hoge temperatuur van de vloeistof kan vrijwel het gehele jaar door gebruikgemaakt worden van vrije (passieve) in plaats van mechanische koeling. Dit leidt tot een aanzienlijke besparing op de energiekosten voor koeling en een beperking van de CO2-uitstoot.

* De vier vragen en antwoorden zijn een verkorte versie van het artikel Geen onderzoek zonder HPC, dat eerder verscheen in c’t magazine. Tekst:. Erik van der Spek