Het Nederlands instituut voor radioastronomie Astron heeft samen met zijn Australische tegenhanger Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (Csiro) een field-programmable gate array (fpga) ontwikkeld die de enorme hoeveelheden data kan verwerken die de grootste radiotelescoop ter wereld gaat opvangen.
De zogenaamde Square Kilometer Array-radiotelescoop (SKA) is een telescoop die tot stand komt door samenwerking tussen verschillende landen. De telescoop zelf komt deels in Zuid-Afrika te staan en deels in West-Australië. Het deel in West-Australië bestaat uit 130.000 kleine antennes verdeeld over 512 antennevelden. Samen vormen die antennes één enorme radiotelescoop.
Super verwerkingssnelheid
Met al die antennes wordt tot zo’n 1 petabit aan data per seconde gegenereerd. Om die data te kunnen verwerken, heeft Astron samen met Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (Csiro) een fpga (field programmable gate array) ontwikkeld met de naam Gemini. De Gemini-borden worden in Leeuwarden geproduceerd bij Neways Electronics. Het programmeren gebeurt in samenwerking met de Auckland University of Technology uit Nieuw-Zeeland en Csiro.
Gemini zorgt ervoor dat alle data bij elkaar van de antennes in West-Australië worden gecombineerd tot een telescoop. In Nederland wordt al langer van een dergelijk systeem gebruikgemaakt met Lofar, ofwel de Low Frequency Array in Drenthe waarvan de kern zich bevindt vlakbij Exloo. Lofar bestaat uit twintigduizend kleine antennes en was de eerste telescoop waarbij dit principe van het combineren van radiosignalen op zo’n grote schaal toegepast werd.
De supercomputer die met Gemini gebouwd wordt, gebruikt een processor van het bedrijf Xilinix. In totaal bestaat de supercomputer in Australië uit 288 Gemini-borden en verwerkt het geheel 5,8 terabit per seconde. Ter vergelijking: AMS-IX in Amsterdam verwerkte op 5 juni rond half tien ’s avonds zo’n 4,7 Tb/s.
Het koelsysteem van de processor werkt met waterkoeling. Dat water wordt na verhitting door de processor gekoeld diep onder de grond van de Australische woestijn. Dat scheelt veel energie en het koelt beter dan luchtkoeling.
Hackaton
Om de grote stroom data het hoofd te kunnen bieden, organiseerde Astron kort geleden een hackathon, speciaal bedoeld voor het werken met grote hoeveelheden data. De resultaten van de in april gehouden hackathon zijn afgelopen dinsdag gepresenteerd. Denk hierbij aan projecten om gpu’s beter gebruik te laten maken van Compute Unified Device Architecture (Cuda)-versnelde systemen en het snel detecteren van nuttig beeldmateriaal.
