DeiCs bestyrelse nedsatte i maj 2019 en arbejdsgruppe med deltagelse fra alle universiteter, som skulle rådgive bestyrelsen om det fremtidige danske landskab for High Performance Computing (HPC). Arbejdsgruppen kom med deres anbefalinger i september samme år, og universiteterne og DeiC har siden arbejdet på at få realiseret dem og få etableret samarbejdsaftaler for de kommende år.
Det arbejde er nu faldet på plads, og der er lagt en plan for fremtidens danske HPC-landskab.
John Renner Hansen, bestyrelsesformand i DeiC.
DeiC varetager rollen som koordinator mellem de forskellige HPC-anlæg og vil sammen med de konsortier, der står bag driften af anlæggene, arbejde på at udbrede kendskabet til og anvendelsen af den nationale infrastruktur.
”Vi har med aftalerne taget et stort og vigtigt skridt i etableringen af et nationalt samarbejde på tværs af universiteterne, der vil give alle forskere og studerende ved de danske universiteter adgang til moderne digital forskningsinfrastruktur”, udtaler DeiCs bestyrelsesformand John Renner Hansen.
”Det er nyt, det er ambitiøst, og vi ser frem til resultaterne af samarbejdet og investeringerne”.
Fire HPC-typer i det nationale landskab
Arbejdsgruppen anbefalede etablering og drift af fire forskellige computerarkitekturer. Desuden skal der bygges et system, der binder alle ressourcerne sammen via en national platform og som derved understøtter tankegangen om HPC-as-a-Service, hvilket vil gøre det nemt for den enkelte forsker at få adgang til ressourcerne.
Strukturen i det nationale HPC-landskab kommer til at se således ud:
Type 1 (Interactive HPC) er i national sammenhæng en ny anlægstype, hvis kendetegn er en interaktiv tilgang med fokus på at sikre lave barrierer for anvendelse. Denne type kan være første bekendtskab med HPC, når den enkelte forskers egen bærbare eller desktop computer er utilstrækkelig på grund af mangel på beregningskraft, lagerplads eller hukommelse. Erfarne brugere vil dog også anvende denne anlægstype til f.eks. Machine Learning, AI med mere, samt prototyping og idéudvikling. Det kan også være studerendes første tilgang til HPC-anlæg.
Anlægget drives af et konsortium bestående af Syddansk Universitet, Aalborg Universitet og Aarhus Universitet. Driften er delt på systemer på både Syddansk Universitet og Aalborg Universitet, mens også Aarhus Universitet vil være med til at varetage support og hjælpe nye brugere i gang.
Type 1 er klar til at tage mod brugere allerede nu. Ressourcer og værktøjer vil blive udbygget i den kommende periode.
Type 2 (Throughput HPC) er en maskintype med et stort antal kerner, der kan køre mange samtidige beregninger i et job, og som er beregnet til håndtering af store mængder af data.
Anlæg af denne type har typisk fundet anvendelse indenfor sundhedsvidenskab, kemi, fysik og bioinformatik, men kan også anvendes til andre fagområder med store datamængder, som fx finansielle beregninger og simuleringer.
Bag driften af type 2-anlægget står et konsortium med Aarhus Universitet, Danmarks Tekniske Universitet og Københavns Universitet. Ressourcerne leveres af Computerome 2, der ejes i fællesskab af DTU og KU, af GenomeDK på Aarhus Universitet, og af Sophia, som drives af DTU.
Type 2 er klar til at tage imod de første brugere.
Type 3 (Large Memory HPC) er en anlægstype, som egner sig til beregningsproblemer med relativt få CPU-kerner og store mængder hukommelse, som kan tilgås fra alle kerner. Disse anlægstyper bruges traditionelt på tværs af mange discipliner som fysik, bio-science, simuleringer inden for det tekniske område, molekylær dynamik, kemi og vejrprognose.
Type 3-anlægget vil blive drevet af Syddansk Universitet. Indkøb og opbygning af anlægget er netop gået i gang, og det forventes at kunne tage imod de første brugere 1. marts 2021.
Type 4 (Accelerated HPC & Capability HPC) er en anlægstype hvis primære beregningskapacitet kommer fra acceleratorer af forskellig slags. Det primære formål med etablering af Type 4-computeren er at give mulighed for at teste alternative acceleratorløsninger og forske i anvendelse af fremtidens HPC-teknologier for både hardware og software. Systemet er ikke som sådan et produktionsanlæg, men mere et HPC-laboratorie. Der vil dog være åbent for at forskere, der kan udnytte denne teknologi, kan udføre beregningsopgaver på computeren.
Type 4 anlægget er under opbygning, og forventes klar til drift i slutningen af 2021. Anlægget udvikles og vil blive drevet af KU. Bag projektet er et samarbejde mellem ITU, RUC og KU.
”Det samlede landskab og de teknologisk valg vil tilbyde et bredt spektrum af muligheder for forskerne, men også øge den tekniske kompetence på området. Vi vil lægge vægt på samarbejde og vidensdeling mellem de forskellige anlæg og vores internationale samarbejdspartnere, så vi samlet set opnår den viden, der gør os klar til den teknologiske fremtid, til fordel for forskningen”, vurderer Eske Christiansen, der er HPC-chef i DeiC.
Forskeren i fokus
HPC vil dermed også blive mere tilgængeligt for forskere, der indtil nu sjældent har anvendt de traditionelle supercomputere, eksempelvis inden for humaniora.
”HPC kan bidrage til min forskning på to store områder,” forklarer Zhiru Sun, adjunkt på Syddansk Universitet. Hendes forskning bevæger sig på tværs af humaniora, læringsteknologi og data science.
“På den ene side kan HPC accelerere analyser af store mængder data. I forbindelse med et af mine forskningsprojekter, der handler om digital læring under den nuværende pandemi, forudser jeg, at jeg kommer til at indhente store mængder af data om elevers digitale læringsadfærd. Det er min opfattelse, at HPC vil gøre dataanalyse-processen meget hurtigere. På den anden side gør HPC det muligt at analysere store mængder af ustrukturerede data så som tekst, billede, lyd og videodata, hvilket er den mest almindelige form for data for forskning inden for humaniora.”
Projekt, der skal gøre det let at komme i gang
Til at understøtte opbygningen af det nationale HPC-landskab har DeiCs bestyrelse også iværksat et projekt, der lige nu går under arbejdsnavnet Projekt 5. Projektets formål er at skabe en samlet online-platform, der skal give forskerne enkel og sikker adgang til de fire computertyper, samt styre ressourcerne på de enkelte anlæg.
Bag projektet står et konsortium mellem Syddansk Universitet, Aarhus Universitet og Danmarks Tekniske Universitet, der vil samarbejde med DeiC og parterne bag driften af de 4 anlægstyper om at udvikle platformen. Projektet starter med en workshop, der skal være med til at fastlægge projektet.
Den internationale dimension
Danmark deltager også i det internationale supercomputer-projekt, der hedder LUMI (Large Unified Modern Infrastructure). Projektet er et samarbejde, der inkluderer ti lande, om en af verdens kraftigste supercomputere, der skal placeres i Finland.
Adgangen til den danske del af LUMI vil blive håndteret på samme måde som adgangen til anlæggene i Danmark.
- Læs mere om her: Nu begynder arbejdet med supercomputeren LUMI.
Finansieringen
Investeringen i den digitale forskningsinfrastruktur er en fælles satsning mellem universiteterne og Uddannelses- og Forskningsministeriet, med udgangspunkt i ”Strategi for Nationalt Samarbejde om Digital Forskningsinfrastruktur”, der udkom i december 2018.
Udgangspunktet er, at det skal være gratis for den enkelte forsker at få adgang til infrastrukturen, og at alle de videnskabelige områder skal have adgang til den.
Universiteterne og Uddannelses- og Forskningsministeriet finansierer halvdelen af satsningen hver, og midlerne for 2021 er netop blevet sikret med tildelingen af 15,3 mio. kr. fra Forskningsreserven til DeiC.
”Ambitionerne for udviklingen de kommende år er store, og med de netop bevilligede midler fra Forskningsreserven, vil universiteternes samarbejde igennem DeiC, være i stand til at udbygge infrastrukturen endnu mere næste år, så vi giver forskerne et godt ståsted i den internationale konkurrence” konkluderer DeiCs bestyrelsesformand John Renner Hansen.
Yderligere oplysninger
Hvis du er interesseret i at vide mere om det nationale HPC-landskab og de enkelte HPC-anlæg, kan følgende kontaktes:
- DeiC og det nationale samarbejde: Bestyrelsesformand John Renner Hansen, renner@adm.ku.dk, telefon 28755327
- Det nationale HPC-landskab, incl LUMI: HPC-Chef Eske Christiansen, eske.christiansen@deic.dk, telefon 93510048
- Type 1 og 3, Direktør for eScience Center, Professor Claudio Pica, SDU pica@cp3.dias.sdu.dk
- Type 2, Systemadministrator Dan Søndergaard, AU das@biomed.au.dk
- Type 4, Systemadministrator Hans Henrik Happe, KU happe@science.ku.dk
