HPC SÆRUDGAVE
SKRÆDDERSY EN SUPERCOMPUTER TIL DIN VIRKSOMHED SIDE 2
HVAD KAN MAN FÅ FOR 1,5 MILLIONER KRONER? NIELS BOHR INSTITUTTET SIDE 4
RÅ REGNEKRAFT KALDER PÅ TÆT SPARRING OG RÅDGIVNING SIDE 6
SKRÆDDERSY EN SUPERCOMPUTER TIL DIN VIRKSOMHED Institutioner, forskere og større virksomheder har støt stigende behov for computer- og regnekræfter. I de seneste år har Datacon leveret løsninger, der bygger på specifikt designede supercomputere.
Specialiserede supercomputere eller High Performance Computing (HPC) har tidligere været forbeholdt store institutioner med tykke tegnebøger – og actionfilm. Sådan forholder det sig langt fra i dag, hvor en række fremskridt inden for computerteknologi betyder, at der kan være kort ROI for mange virksomheder og organisationer. Det kræver dog, at der investeres i en løsning, der passer perfekt til de nuværende – og kommende behov. Datacon har stor erfaring i at skabe HPC-løsninger. En af hjørnestenene i vores HPC-løsninger er et tæt samarbejde med kunderne om at udvikle skræddersyede løsninger bygget på enheder fra vores hardwareleverandører. Det var bl.a. tilfældet i forbindelse med udviklingen af en HPCløsning til Niels Bohr Instituttet, hvor regne- og serverkraft var prioriteret kraftigt op i forhold til software i forbindelse med en it-investering på 1,5 millioner kroner.
2
datatunge applikationer i et højt tempo for at kunne foretage avancerede analyser og simulationer. Takket være fremskridt inden for processorkraft, storage teknologi, styresystemer og senest cloud-løsninger, er det et scenarie, der er i kraftig forandring. I rapporten ’IDC HPC Update for SC 14’ kortlægger en gruppe analytikere udviklingen inden for supercomputere og HPC. Gruppen påpeger, hvordan synergien mellem computerkraft og store mængder nye data skaber nye forretningsmuligheder på tværs af industrier. Samtidig betyder faldende priser, at der nu er langt kortere Return of Investment på investeringer i ny højtydende hardware.
”Datacon er gode til at vurdere overflødige produkter – ’hvor meget kan vi rive ud, der ikke er brug for’. Når man skal anskaffe så stort et antal, kan det betyde, at man kan få en ekstra server med i købet,” fortæller Hans Henrik Happe, HPC-System Administrator ved instituttet.
Virksomheder i en lang række sektorer kan i dag sagtens investere i HPC eller supercomputere, uden at det vælter budgettet. Det gør dem samtidig i stand til at udnytte de muligheder for analyse og identificering af effektiviseringer og nye markeder, som ligger gemt i blandt andet Big Data. De mange data, som eksisterer i dag, kræver nemlig langt mere regnekraft end det tidligere har været tilfældet, og det er et scenarie, som fortsat vil bevæge sig i denne retning, efterhånden som der kommer fart på Internet of Things.
Fra specialist-enhed til alle HPC har i mange år været forbeholdt akademiske institutioner og højtspecialiserede industrier med store behov for at afvikle
Nye territorier åbner sig Real-time opdateringer omkring forretningsgange og produktionsprocesser er et område, der kan nyde godt af HPC.
DC MAGAZINE HPC SÆRUDGAVE
“Det er typisk en meget regnetung opgave, og der er en stigende forståelse for hvor effektiv HPC kan være, og hvordan det kan give et overblik over denne proces på en effektiv måde,” siger Andrew Carr, direktør hos den franske it-virksomhed Bull.
Høj performance er også i højsædet hos mange medicinalfirmaer, hvor nye opdagelser, former for medicin og en mere fleksibel tilgang til research bygger på evnen til at gemme, analysere og fortolke petabytes af data på én gang.
“Evnen til at analysere store mængder data og undersøge et større udvalg af ‘hvad-nu-hvis’ situationer kan give et bedre billede af, hvor din virksomhed befinder sig, og hvad dens muligheder er. Samtidig giver det evnen til at overvåge et større udvalg af indikatorer i real time,” siger Palle Gram, der er salgsansvarlig for HPC-salgsløsninger hos Datacon.
I energisektoren er gode modeller lig med gode resultater. Det gælder for alle olie- og gasboringer, der foretages på land eller til vands. HPC giver her mulighed for at skabe detaljegrader, der ikke tidligere var mulige.
Hvor vidt det drejer sig om medicinalindustrien eller om finans verdenen, kan Datacon hjælpe med at skræddersy en løsning til din virksomhed eller organisation, og vi forstår, hvilke specielle krav, der kan være i en specifik industri. Inden for produktionsvirksomheder og ingeniørverdenen giver HPC en kombination af optimal performance og høj stabilitet, hvad enten det gælder komplicerede udregninger, visualiseringer og / eller overvågning og indsamling af data om arbejdsprocesser. For finansverdenen kan HPC tilbyde bedre redskaber til at foretage de beregninger og analyser, der ligger bag alle investeringer. Hastighed er afgørende for mange dele af industrien, og eksempelvis high-frequency trading er fuldstændig afhængig af regnehastighed.
Det ender langt fra med industrien. Både offentlige – og akademiske organisationer med behov for at analysere data kan med fordel investere i stor regnekraft. Om det drejer sig om nanoteknologi, klimaforandringer, vedvarende energi, hjerneforskning, bio informatik, kemi eller astro- og partikelfysik er der behov for at kunne udføre beregninger hurtigt og skabe præcise simulationer. At HPC’e eller supercompute HPC er brugen af parallel behandling for at køre avancerede applikationsprogrammer effektivt, pålideligt og hurtigt. Udtrykket gælder især for systemer, der fungerer over en teraflop eller 1012 floating-point operationer i sekundet. Udtrykket HPC er lejlighedsvis brugt som synonym for supercomputere, selv om en supercomputer tekniske set er et system, der arbejder på den aktuelt højeste operationelle sats for computere. Nogle super computere arbejder på mere end en petaflop eller 1015 floatingpoint operationer i sekundet.
3
Niels Bohr Institutet
HVAD KAN MAN FÅ FOR 1,5 MILLIONER KRONER? Det enkle spørgsmål er ofte kernen i it-udbud i universitetsverdenen. Ofte er pengene til nye investeringer kommet via fonde til konkrete forskningsprojekter, derfor handler det ikke, som i stort set resten af samfundet, om at spare penge – derimod om at bruge hver en øre optimalt.
4
DC MAGAZINE HPC SÆRUDGAVE
Umiddelbart virker det såre simpelt, men når det kommer til computerkraft i store mængder, skal der en ekstra dimension til. ”Det handler, måske overraskende, om de mere bløde værdier,” siger projektleder og Key Account Manager ved Datacon, Martin Schjørring. Han peger på langvarige personlige relationer, der giver indsigt i kundens verden kombineret med at have fingeren på pulsen på det yderst dynamiske HPC-marked.
værk, vi kan aktivere, uden at kunden skal bruge kræfter eller energi på det.” Kunsten at vælge det rigtige udstyr Med andre ord bygger Jesper Olesen og Martin Schjørring en bro mellem universitet og leverandører. En bro bygget på Dataconteamets stærke tekniske fundament og deres personlige relationer til helt specifikke leverandørkontakter, der kan hjælpe projektet på rette vej.
Internt i Niels Bohr Institutet ved de utroligt På det tekniske område var Datacon blandt meget om, hvad de vil have. Hans Henrik andet inde at kigge på strøm- og pladsbespaHappe, HPC-System Administrator ved relser. Fokus på at designe den mest miljøveninstituttet, fortæller, at der pt. kører mellem lige løsning er blevet tæt på obligatorisk i de 15 og 20 forskningsprojekter inden for hans fleste brancher - inden for universitets mure, område. Til det aktuelle er det ikke et must, men et HPC-projekt blev der ansøgt sympatisk træk. Anderledes om midler til at fremme ser det ud med pladsreduce” Datacon kunne forskning via computerudrende løsninger. De virker på qua deres styr - på engelsk også kaldet, den lange bane og er med til tekniske viden scientific computing. at fremtidssikre projektet. ”Jeg laver et udbudsmateriale sammen med jurister og andre kolleger. Forskerne har selv en god idé om, hvad de vil have. Vi går mere ind og ser på, hvor man kan få mest for pengene.”
lave skarpe prioriteringer.”
Flest mulige regnemuskler Forskerne kan således bruge al den regnekraft, de kan få. Og de vil hellere leve med, at noget fx ikke virker i fjorten dage, når det samtidig betyder, at de har dobbelt så mange regnemuskler resten af tiden. Forklarer Hans Henrik Happe, der helt har barberet serviceaftaler og software væk af udbuddet. Datacon vandt udbuddet, fordi de kunne levere flest servere for pengene, og fordi de qua deres tekniske viden samtidig kunne lave skarpe prioriteringer. ”Datacon er gode til at vur-dere overflødige produkter – ’hvor meget kan vi rive ud, der ikke er brug for?’. Når man skal anskaffe så stort et antal, kan det betyde, at man kan få en ekstra server med i købet. Ved serverkøb er der en masse tilvalg– derfor er det vigtigt for os at spørge: ’Hov har vi brug for det?’.” Jesper Olesen, Business Unit Manager i Datacons HPC-team, siger: ”Martin og jeg hjælper i designfasen. Vi har arbejdet med HPC i 10 år, og kan gå ind og give kvalificeret sparring på det tekniske plan, parallelt med at vi har et fintmasket leverandørnet-
”Vi optimerede projektet til den bedste formfaktor (rack unit = u), med dobbelt så mange servere i forhold til pladsforbrug – hvilket betyder, at der tilsvarende skal gå dobbelt så lang tid, før de skal bygge nye serverfaciliteter. Resultatet var ½ u per server.” Hans Henrik Happe supplerer: ”Datacon har været inde og vælge det rigtige udstyr, og i efterspillet gik de ind og spurgte: ’Kan vi ikke gøre det lidt bedre?’ - det arbejdede de hårdt på at få til at ske.” HPC-teamets hemmelighed er, at de kigger på helheder i stedet for at stirre blindt på de enkelte dele, lyder det samstemmende fra Jesper Olesen og Martin Ravnkilde Schjørring. Profil Niels Bohr Institutet (oprindelig Københavns Universitets Institut for Teoretisk Fysik) blev grundlagt af Niels Bohr i 1920. Det nuværende Niels Bohr Institutet er en sammensmeltning af de fire tidligere institutter for de fysiske fag ved Københavns Universitet: Astronomisk Observatorium, Ørsted Laboratoriet, Geofysisk Institut og Niels Bohr Institutet på Blegdamsvej. Forskningen på Niels Bohr Institutet spænder over astronomi, geofysik & klima, nanofysik, partielfysik, kvantefysik og biofysik.
5
DTU Fysik, Institut for Fysik ved Danmarks Tekniske Universitet
RÅ REGNEKRAFT KALDER PÅ TÆT SPARRING OG RÅDGIVNING Kvantefysik, fusionsenergi og nanoteknologi er vanskelige begreber for lægfolk, men giver mening, når det omsættes til ting, som berører os i hverdagen. Senest har DTU Fysik været i medierne med overskrifter som: ”Danske forskere har udviklet den hidtil mest effektive teknik til at omdanne CO2 til træsprit” og ”Billigere katalysatorer skal give renere luft i byerne.” Forudsætningen for forskningen bag disse og flere andre resultater er i stor udstrækning masser af computerkraft i form af HPC (High Performance Computing).
skal vurdere hvilken løsning, der er den bedste til en given opgave. Datacons viden omkring Intel-processorer er i den forbindelse meget værdifuld.”
”Når vi køber større og mere komplekse systemer, har vi brug for faglig sparring omkring den teknik, der er aktuel og på forkant med udviklingen,” siger it-chef ved DTU Fysik, Ole Holm Nielsen. Også sparring på den kommercielle side er vigtig for ham, da dette er hans garanti for at få de rigtige produkter til den rigtige pris.
HPC-systemer bruger normalt InfiniBand-netværks superhurtige forbindelser mellem serverne. Dette netværk er ofte så kompliceret at konfigurere, at der også her er brug for dialog og vejledning omkring det konkrete setup, forklarer Ole Holm Nielsen og illustrerer:
Vi har også brug for rådgivning På den tekniske side er universitetet selvsagt særdeles velfunderet, men trods det er der brug for yderligere specialviden, og det er her, at Datacons bidrag kommer på banen. ”Moderne servere er meget komplekse med mange valgmuligheder i forbindelse med konfiguration og valg mellem dusinvis af processorer. Derfor trækker vi på professionel assistance, når vi
6
DC MAGAZINE MAGAZINE HPC HPC SÆRUDGAVE SÆRUDGAVE
”Det handler om den dialog, vi har. Jeg fremsætter krav og ønsker. Datacon giver modspil med den tekniske indsigt, de har. Ad den vej rammer vi den rigtige løsning 100 procent.” Når et universitet som DTU Fysik indkøber computere til store projekter, skal det i udbud, og den billigste leverandør vinder i princippet kontrakten. Men at være billigst dækker i denne kontekst over en mere sammensat betragtning. ”På dag til dag-basis indkøber vi hos Datacon under SKI-aftalen
(Statens og Kommunernes Indkøbs Service), fordi de også her har kompetencen. Det samme har været tilfældet i større udbud, hvor Datacon har evnet både at imødekomme kravspecifikationen og skabt de mest fordelagtige økonomiske rammer, så vi på DTU får mest muligt for vores budget. Det er ikke alle leverandører, der forstår, hvad HPC kræver på dette område.” Det hårde arbejde begynder ved implementering Det er imidlertid først, når systemerne skal implementeres, at det hårde arbejde begynder. Det er her, der skal præsteres og leveres ved kasse ét! Helt håndgribeligt betyder det, at systemer skal leveres til tiden, det rigtige sted og inklusive de korrekte komponenter. ”Her har Datacon en særlig evne til at holde deres leverandører i ørerne, så de når deres lovede deadlines.” Ole Holm Nielsens erfaring er, at leverandørerne skal holdes i stramme tøjler med tæt opfølgning – alternativet er forsinkelser på flere måneder til stor frustration for forskerne, der tripper for at komme i gang med arbejdet og et nyt, måske banebrydende projekt. HPC ved DTU Fysik har endvidere krav til køling. Resultatet er nogle kompakte systemer, som ikke kræver ret meget fysisk plads. Det fordrer således en stor arbejdsindsats omkring installation at levere en løsning, der så at sige fungerer, når der bliver sat strøm til. ”Løsningerne er særdeles effektive, især på kablingssiden – og det er ingen selvfølge,” lyder det fra Ole Holm Nielsen, som herfra selv overtager projektet og installerer software.
’Need to have’ vs ’nice to have’ ”HPC består af et antal noder. Vi ønsker at få mest muligt for pengene, det vil sige: så mange noder og dermed regnekraft som muligt. Ved at skære helt ind til benet og fjerne alt overflødigt får vi mest ud af vores budget. Det er en kunst at vide, hvad du kan undvære. Hvis øvelsen skulle laves på køb af bil efter devisen ’need to have’ vs ’nice to have’ - kan du så undvære dæk? Næppe. Men radioen, behøver du fx ikke. Denne præmis forstår Datacon. Vi forstår hinanden: De er teknisk dygtige, vi ved, hvad vi vil have – dette match optimerer forskernes produktivitet inden for budgettet, der er til rådighed.” Ole Holm Nielsen, it-chef ved DTU FYSIK
Aftalt tid og pris ”Det er jo ikke hyldevarer, vi køber, det er skræddersyede systemer. Derfor sætter jeg pris på at tale med en leverandør, der ved meget om det. I fællesskab når vi den rigtige løsning, til den rigtige pris, til den ønskede tid. Det fungerer perfekt.”
HPC-løsninger skræddersys til forskellige forskningsprojekter. Fx kræver projekter inden for teoretisk atomarskalafysik HPCløsninger. DTU Fysik har følgende forskningsområder: • • • • • •
Biofysik og komplekse systemer Eksperimentel overflade- og nanomaterialefysik Neutroner og røntgen-baseret materialefysik Plasmafysik og fusionsenergi Kvantefysik og informationsteknologi Teoretisk atomar-skala fysik
7
DU ER I CENTRUM! Hos Datacon bliver du ikke spist af med halve løsninger. Vi sikrer altid, at du får det, du forventer. Og det er ikke bare tomme ord. Det er et løfte, vi har levet op til siden 1987. Datacon er en virksomhed der leverer forretningskritiske brancheog it-løsninger. Vi rådgiver, optimerer og effektiviserer itinfrastrukturen for offentlige, store og mellemstore virksomheder. Du og din virksomhed opnår mere strømlinede processer, større effektivitet og dermed bedre forretningsresultater ved at sammentænke it og forretning. Det har vi gjort med succes i snart 3 årtier for både private og offentlige organisationer. Sammen med en god økonomi, en stabil medarbejderstab og loyale kunder – er vi blandt branchens bedste it-leverandører. Vi er en økonomisk sund virksomhed, der har givet overskud hvert eneste år siden starten. Vores nøgletal understreger stabiliteten i vores drift, og at vi er en økonomisk stærk samarbejdspartner for kunder, medarbejdere og leverandører. Også for dig!
Hejrevang 13 • 3450 Allerød • Brunbjergvej 4 • 8240 Risskov • Tlf +45 48 133 133 • www.datacon.dk