Wat je moet weten over... supercomputing
Supercomputing is onmisbaar in veel onderzoek in Nederland. Wat is supercomputing en wat brengt de nationale supercomputer Snellius onze wetenschappers? En waarom was het heel goed nieuws dat Nederlandse wetenschappers sinds kort ook makkelijker toegang hebben tot de Europese supercomputer Lumi?
1. Introductie (0:00 - 0:30)
- Inleiding van de SURFshort-podcast door Sanne Koenen.
- Gast: Valerio Condreanu, Teamlead High Performance Computing and Visualization bij SURF.
- Onderwerp: Supercomputing.
2. Wat is supercomputing? (0:31 - 2:05)
- Supercomputing wordt beschreven als een verzameling krachtige computers die samenwerken via een sterk netwerk en opslag.
- Het helpt bij het verkorten van de tijd die nodig is voor berekeningen die anders jaren zouden duren op een normale computer.
3. Gebruik van supercomputers in onderzoek (2:06 - 3:45)
- Historisch gezien wordt supercomputing in Nederland veel gebruikt in de computationele chemie en materiaalkunde.
- De laatste jaren wordt kunstmatige intelligentie (AI) ook steeds meer toegepast, met AI-modellen die traditionele simulaties versnellen.
4. De Nederlandse supercomputer Snellius en het Europese systeem Lumi (3:46 - 6:15)
- Snellius is de nationale supercomputer van Nederland.
- LUMI is een grotere supercomputer in Europa, waarop Nederland toegang heeft door investeringen van de overheid.
- LUMI biedt toegang tot een groter aantal GPU’s dan Snellius, wat belangrijk is voor grootschalig onderzoek.
5. Het belang van schaal en snelheid (6:16 - 7:30)
- Op LUMI kunnen onderzoekers complexe AI-modellen trainen dankzij het grote aantal GPU’s.
- Toegang tot LUMI kan in enkele weken worden geregeld via NWO en SURF, in plaats van zes maanden te wachten via het Europese aanvraagproces.
6. Concurrentie met Big Tech (7:31 - 9:00)
- Hoewel LUMI krachtig is, blijven de systemen van grote technologiebedrijven zoals Microsoft of Meta veel groter.
- Het is niet noodzakelijk om te concurreren met big tech, maar de academische wereld zou zich moeten richten op het efficiënter gebruiken van bestaande middelen.
7. Toegankelijkheid en gebruiksgemak (9:01 - 10:30)
- Supercomputers zijn toegankelijk voor onderzoekers, maar vereisen wel enige ervaring, zoals kennis van de command line.
- Er wordt gewerkt aan toegankelijkheid door het ontwikkelen van webinterfaces waarmee onderzoekers via hun telefoon toegang kunnen krijgen.
8. Schaalbaarheid tussen universiteitsclusters en nationale systemen (10:31 - 11:45)
- Onderzoekers die op universiteitsclusters werken, moeten eenvoudig kunnen opschalen naar nationale systemen zoals Snellius.
- Interoperabiliteit tussen systemen is hierbij een belangrijk doel.
9. Investeringen in supercomputing in Nederland (11:46 - 12:30)
- Nederland investeert relatief weinig in supercomputing in vergelijking met andere Europese landen, zoals bijvoorbeeld Finland.
- SURF heeft een strategie ontwikkeld om te werken aan grootschalig wetenschappelijk onderzoek en het benodigde budget.
10. Duurzaamheid en energieverbruik (12:31 - 14:00)
- Het is belangrijk om supercomputers efficiënter te maken en minder energie te laten verbruiken door het gebruik van gespecialiseerde rekenarchitecturen.
- Gebruik van GPU's kan het energieverbruik verlagen, doordat ze bepaalde berekeningen sneller uitvoeren dan CPU's.
11. Tips voor verdere verdieping (14:01 - 15:00)
- Valerio beveelt rapporten van PRACE (https://www.surf.nl/prace-toegang-tot-de-snelste-systemen-van-europa) en NWO (https://www.nwo.nl/) aan om meer te leren over de ambities en doelen van supercomputing in Europa en Nederland.
Supercomputing: sterke rekenkracht voor wetenschap en innovatie
Supercomputing speelt een cruciale rol in wetenschappelijk onderzoek en technologische ontwikkeling. In de nieuwste aflevering van onze SURFshort-podcast vertelt Valerio Condreanu, teamlead High Performance Computing and Visualization bij SURF, over de mogelijkheden en uitdagingen van supercomputers. Wat maakt supercomputing zo belangrijk voor Nederland en hoe kunnen onderzoekers hier optimaal gebruik van maken? In deze samenvatting lees je de belangrijkste onderwerpen uit de podcast.
Wat is supercomputing eigenlijk?
"Supercomputing is het gebruik van meerdere krachtige computers die samenwerken via een snel netwerk en gedeelde opslag," legt Valerio uit. Deze systemen voeren gezamenlijk complexe berekeningen uit die te groot zijn voor een enkele computer. Denk aan simulaties voor klimaatonderzoek of het trainen van AI-modellen. Supercomputers zoals Snellius en LUMI maken het mogelijk om dit soort rekenintensieve taken in een fractie van de tijd uit te voeren.
Van Snellius tot LUMI: toegang tot Europese rekenkracht
Nederland beschikt over de nationale supercomputer Snellius, maar onderzoekers hebben ook toegang tot de Europese supercomputer LUMI. "Lumi is één van de krachtigste systemen ter wereld en biedt een groot aantal GPU’s," zegt Valerio. Deze toegang is volgens hem essentieel voor het uitvoeren van grootschalige AI-experimenten. "Dankzij de investeringen van de Nederlandse overheid kunnen onderzoekers binnen enkele weken gebruikmaken van LUMI, in plaats van maanden te wachten via het standaard Europese aanvraagproces." Lees meer over toegang tot de supercomputers op de pagina's van Snellius en LUMI.
Het belang van snelheid: waarom snel toegang hebben tot rekenkracht essentieel is
Valerio benadrukt dat snelle toegang tot rekenkracht een groot verschil kan maken. "Onderzoek dat normaal maanden zou duren, kan via Snellius of LUMI binnen enkele weken worden voltooid." Deze snelheid is cruciaal voor wetenschappelijke doorbraken, vooral in competitieve onderzoeksgebieden zoals AI en genetica.
Kunnen we concurreren met big tech?
Hoewel LUMI krachtig is, blijven de systemen van grote technologiebedrijven zoals Microsoft en Meta nog veel groter. "We hoeven niet per se te concurreren met big tech," zegt Valerio. "Het gaat erom dat we onze middelen optimaal benutten. We moeten slimme algoritmes ontwikkelen die specifiek zijn afgestemd op onze systemen." Volgens Valerio is het efficiënter gebruik van bestaande infrastructuur minstens zo belangrijk als het beschikken over de grootste systemen.
De toegankelijkheid van supercomputing: werken aan gebruiksgemak
"Supercomputers zijn niet per se moeilijk te gebruiken, maar vereisen wel enige technische kennis, zoals het werken met de command line ," vertelt Valerio. Om drempels te verlagen, ontwikkelt SURF webinterfaces. "We willen dat onderzoekers zelfs vanaf hun telefoon toegang hebben tot de rekenkracht." Door de toegankelijkheid te vergroten, wordt supercomputing breder inzetbaar, ook voor onderzoekers zonder uitgebreide technische achtergrond.
Investeringen en uitdagingen: loopt Nederland achter?
Volgens Valerio investeert Nederland relatief weinig in supercomputing vergeleken met andere Europese landen, zoals bijvoorbeeld Finland. "Dat heeft invloed op de capaciteit die we kunnen bieden," merkt hij op. Daarom werkt SURF aan een strategie om de beschikbare middelen beter te benutten en grootschalige wetenschappelijke projecten mogelijk te maken. "We richten ons op het efficiënt gebruik van de systemen die we al hebben."
Duurzaamheid in supercomputing: het energieverbruik aanpakken
Het verlagen van het energieverbruik is een belangrijke uitdaging in supercomputing. "GPU’s kunnen voor specifieke taken veel efficiënter zijn dan traditionele CPU’s, wat helpt om het energieverbruik te verminderen," legt Valerio uit. Ook noemt hij verbeterde koelsystemen als een manier om de duurzaamheid van supercomputers te vergroten. "We moeten blijven innoveren op het gebied van energie-efficiëntie.”
Tips van Valerio: meer over supercomputing
Valerio raadt aan om de rapporten van PRACE en de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek strategie (NWO) te lezen voor wie meer wil leren over de ambities en toekomst van supercomputing in Europa en Nederland.
Elke maand praten we je met een nieuwe SURFshort in 15 minuten bij over de technologische ontwikkelingen in onderwijs en onderzoek.