TECH

Nya svenska superdatorerna ska göra avancerad forskning möjlig

En superdator
Installation av Dardel på KTH.

På KTH i Stockholm invigdes nyligen superdatorn Dardel och i Linköping planeras jätten Arrhenius. Datorerna gör avancerad forskning om flödesmekanik möjlig – och svensk industri kan köpa tid för stora och komplexa beräkningar.

Publicerad Uppdaterad

fakta

Kort om Dardel

Den nya superdatorn pryds av en målning av författaren Thora Dardel, samt målningen Den döende dandyn – båda målade av Nils Dardel.

Datorn har 1 270 cpu-noder, vardera med två AMD EPYC Zen2 2,23 GHz 64-core, och 56 gpu-noder, vardera med en AMD EPYC processor samt fyra AMD Instinct MI250X gpu:er 

Dardel ligger på plats 77 med gpu-delen och 153 med cpu-delen på den internationella listan Top 500. När det gäller beräkningskapacitet per energienhet ligger Dardel däremot på plats 5 internationellt.

– Det beror på vilken arkitektur och vilka gpu:er man köper. Vi har köpt de senaste AMD MI250X. De är väldigt effektiva. Tittar man på Green-500 listan är det flera i toppen som har samma arkitektur, inbördes är det nog bara lite slumpen vem som kommer på vilken plats, säger Gert Svensson.

Fakta: KTH

Den nya superdatorn Dardel på KTH:s Parallelldatorcentrum är nu fullt utbyggd. Dardel är för tillfället den kraftfullaste i Sverige – men på listan Top 500 som rangordnar världens superdatorer är den med två gånger. 

Datorn består både av vanliga processorer, cpu:er, och av grafikprocessorer, gpu:er. Den största skillnaden är att grafikprocessorer klarar av att lösa många uppgifter samtidigt bättre än cpu:er. Gpu:er har också varit starkt bidragande till de senaste årens framsteg inom artificiell intelligens.

En man i rosa tröja.
Gert Svensson.

– Av praktiska skäl har vi delat upp den. För rankningen på Top 500 ska man lösa ett stort ekvationssystem, och det är inte så lätt att blanda cpu- och gpu-delar. När man pratar om prestanda så kommer det mesta från gpu-delen, säger Gert Svensson som är vice föreståndare för Parallelldatorcentrum på KTH. 

Dardel började byggas 2021 och har nu när den står helt färdig 1 270 cpu-noder och 56 gpu-noder med 4 grafikprocessorer vardera.

– Kan man använda gpu:er får man ut väldigt mycket mer kraft, både per energienhet och per krona. Det finns en stark utveckling inom branschen att man går mer och mer mot gpu:er för att få upp prestandan. Men en del programkoder och program är inte anpassade efter gpuer i dag, därför måste man också ha en hel del cpu:er, säger Gert Svensson. 

Superdatorer jämförs utifrån hur många flyttalsberäkningar de kan göra per sekund, hastigheterna i dagens datorer når flera miljoner miljarders beräkningar per sekund – detta anges i ett visst antal petaflops.

– Gpu-delen är runt 8 och cpu-delen runt 4 petaflops för Dardel. Man kan inte addera dem riktigt utan ska egentligen göra en körning tillsammans. Men det är lite svårt att göra och kräver en hel del programmering och testning, det är ganska få som gör det, säger Gert Svensson.

Prestandan gör att Dardel hamnar på plats 77 på Top 500 för gpu-delen samt plats 153 med cpu-delen.

Dardel på KTH.
Dardel på KTH.

Arrhenius kommer att bli ännu kraftfullare 

fakta

Kort om Arrhenius:

Arrhenius är den senaste av EuroHPC:s superdatorer som finns spridda i Europa. Tidigare datorer inkluderar Lumi i Finland, Leonardo i Italien, Vega i Slovenien, MeluXina i Luxemburg, Discoverer i Bulgarien, Karolina i Tjeckien, MareNostrum5 i Spanien och Deucalion i Portugal.

Superdatorn har fått sitt namn efter Carl Axel Arrhenius som var geolog och kemist samt kollega till Jöns Jacob Berzelius. Sedan tidigare står datorn Berzelius i Linköpings universitets lokaler,

Fakta: EuroHPC , Linköpings universitet 

Ställningen som Sveriges kraftfullaste superdator kommer Dardel dock att förlora eftersom datorn Arrhenius planeras i Linköping. Arrhenius, som tillhandahålls av den europeiska organisationen EuroHPC tillsammans med svenska bidrag, kommer när den står färdig att ha en prestanda på runt 30 petaflops.

Gert Svensson är utöver vice föreståndare för Parallelldatorcentrum på KTH även biträdande teknisk chef för organisationen National Academic Infrastructure for Supercomputing in Sweden (Naiss). Naiss tog vid årsskiftet över efter det tidigare konsortiet för superdatorer, Snic.

– Det är inte så att universiteten konkurrerar, utan vi samarbetar kring maskinerna. Anledningen till att vi skapat Naiss är att det visat sig svårt att göra sig hörd internationellt. Det var svårt att veta om man skulle prata med KTH, med Linköping eller med någon annan. Så nu med Naiss är målet att vara mer fokuserat och kunna prata med en röst i Europa. Det är också därför vi nu har fått Arrhenius-datorn till Sverige, säger han. 

Även superdatorn Dardel är tillgänglig för hela landet, samt för internationell forskning. Användningstid kan man söka via Naiss.

– Det är en organisation som Vetenskapsrådet har bildat. Tanken är att så småningom samla superdatorresurserna i Sverige på ett ställe för att få stordriftsfördelar, säger han.

Flödesmekanik både för forskning och industri

Både internationella och svenska forskargrupper kan alltså ansöka om tid på Dardel och framöver även på Arrhenius. De superdatorer som finns på universiteten gynnar även industrin. Vid KTH genomför bland annat Scania beräkningar för diverse projekt. 

– Vi har finansierat en del av maskinen själva för att kunna sälja den tiden. Det är inte Naiss som säljer till industrin, utan det är universiteten själva. Vi säljer också till småföretag, till exempel konsultföretag som då slipper ha egna resurser allokerade. Där är det väldigt mycket inom just flödesmekaniken, som är industriellt viktig för bland annat biltillverkare och tillverkare av vindkraftverk, säger Gert Svensson.

Flertalet rör på ett golv.
Dardel är vattenkyld, vilket krävde många rör vid installationen.
En gaffeltruck bär ner packlårar med datorer.
Datorn anlände i etapper till KTH.
En superdator.
Dardel är den kraftfullaste superdatorn i Sverige just nu.

Just för flödesmekanik är superdatorer extra användningsbara. För sitt arbete inom det här fältet och användandet av Dardel har ett forskarlag från KTH nominerats till det inom datorvärlden prestigefulla Gordon Bell-priset

– De har lyckats väldigt bra att ta fram en kod som är praktiskt användbar, som går bra att köra på gpu:erna. De forskare som vill köra de allra snabbaste och största är tvungna i dag att köra gpu, för de största maskinerna är baserade på det. Vår maskin är ändå ganska liten i gpu-delen, säger Gert Svensson.

Dardel bygger på samma teknik som den finska jättedatorn Lumi, men har färre datakärnor. Inte heller Arrhenius kommer att rå på den finska datorn som är tredje snabbast i världen.