IBM en het Nederlands instituut voor radioastronomie Astron hebben een prototype van de eerste watergekoelde 64-bits microserver onthuld. Het prototype, ongeveer zo klein als een smartphone, is onderdeel van de it-roadmap voor de Square Kilometre Array (SKA), een internationaal consortium voor de bouw van de grootste en meest gevoelige radiotelescoop ter wereld.
Het microserver onderzoeksteam heeft een 64-bits prototype gedemonstreerd met een Powerpc-chip van Freescale Semiconductor, waarop Linux Fedora en IBM DB2 draaien. De microserver meet slechts 133 x 55 mm en bevat alle essentiële functies van een moderne server. Hij is alleen vier tot tien keer zo klein.
De microserver is niet alleen compact, hij is ook zeer energiezuinig. Een van de innovaties is koeling met warm water. Dit systeem houdt niet alleen de werktemperatuur van de chip onder de 85 graden, maar zorgt via een koperen plaat ook voor de elektriciteitstoevoer. Dit concept is gebaseerd op de technologie die IBM eerder ontwikkelde voor de SuperMUC supercomputer in de buurt van het Duitse München. IBM-onderzoekers streven ernaar om elke microserver te laten draaien op 35-40 Watt, inclusief het system op een chip (SOC) – met het huidige ontwerp is dat 60 Watt.
‘Ik noem het wel eens een datacenter in een doosje’, zegt Ronald Luijten, data motion architect bij IBM Research. ‘Met de combinatie van rekenkracht en energiezuinigheid denken wij dat de microserver ook buiten SKA interessant zal zijn, bijvoorbeeld voor cloud datacenters en applicaties voor het analyseren van big data.’
De volgende stap die wetenschappers zullen zetten is dat zij 128 microserverborden met de nieuwste T4240 chips zullen combineren tot een 2HE rack unit met 1536 processors en 3072 threads en circa 6 terabyte aan dram-geheugen. Bovendien zullen zij nog een ethernetswitch met voedingsmodule toevoegen en geïntegreerde waterkoeling.
SKA
Zodra de Square Kilometre Array (SKA), een internationaal consortium voor de bouw van de grootste en meest gevoelige radiotelescoop ter wereld, in 2024 van start gaat, zal de telescoop een overvloed aan radiosignalen oppikken uit de verre ruimte. Om precies te zijn, duizenden antennes verspreid over zuidelijk Afrika en Australië zullen samen 14 exabyte aan data per dag vergaren en 1 petabyte opslaan. De SKA wordt dan ook wel de ultieme big data challenge genoemd.
Om deze ongekende uitdaging het hoofd te bieden, zijn wetenschappers van Astron en IBM in 2012 gestart met een samenwerkingsverband dat Dome heet, in eerste instantie voor vijf jaar. Dome is genoemd naar de beschermkap die op telescopen zit en naar een beroemde Zwitserse berg.
‘De SKA gaat enorme lacunes vullen in onze kennis van het universum’, zegt Albert-Jan Boonstra, wetenschappelijk directeur van Dome namens Astron. ‘Daarmee kunnen we de zogeheten ‘dark ages’ in kaart brengen, het tijdperk van reïonisatie waarin de sterren en sterrenstelsels werden gevormd.’
De SKA is zo ontworpen dat de antennes verspreid zijn over een groot gebied. Bij elkaar opgeteld bestrijken ze een oppervlak van één vierkante kilometer (square kilometre). De enorme hoeveelheid data die de antennes verzamelen, vraagt om een nieuwe computerarchitectuur waarmee veel meer gegevens getransporteerd en verwerkt kunnen worden dan de allersnelste computers op dit moment aankunnen. Alleen dan kunnen we de 13 miljard jaar oude gegevens vergaren, opslaan en analyseren.
Ercet en Dome
Vorige week nog, kondigden IBM en Astron samen met de Rijksuniversiteit Groningen de lancering aan van Ercet, het European Research Center for Exascale Tehnology. Het Dome project wordt onderdeel van Ercet, net als een aantal andere big data-projecten die zich richten op energie, gezondheidszorg en waterbeheer.
Dome onderzoekt en ontwikkelt een big data roadmap voor opkomende technologieën waarmee het mogelijk moet worden om exascale rekenkracht, datatrasport en opslag op grote schaal en efficiënt toe te passen. Bij deze roadmap hoort ook een zeer efficiënte microserver van een bijzonder hoge dichtheid, die een klassiek moederbord combineert met chiploos geheugen.
