Sciencemag.cz
Doporučujeme
Hlavním cílem klastru ECLIPSE je studium interakce laserového záření se čtvrtým skupenstvím hmoty, plazmatem.
ECLIPSE, vysoce výkonný výpočetní klastr, v současných dnech dosahuje jednoho ze svých významných milníků. Má za sebou totiž přesně 25 miliónů výpočetních hodin. Jako jeden ze zásadních nástrojů teoretického výzkumu pomáhá vědcům z ELI Beamlines s detailním porozuměním procesů odehrávajících se při laserové interakci. Práce s klastrem ECLIPSE se tak pozitivně promítá i do návrhu budoucích experimentů, vědeckých objevů a jejich publikací.
Klastr ECLIPSE byl ve výzkumném centru ELI Beamlines instalován koncem roku 2015. Skládá se celkem z 84 výpočetních serverů disponujících 1344 procesorovými jádry a celkovou operační pamětí 10 TB. Právě díky vysokému počtu procesorových jader bylo dosaženo milníku 25 milionů výpočetních hodin během posledních tří let provozu tohoto klastru. Pro srovnání uveďme, že dosažení stejného počtu výpočetních hodin by na lepším notebooku trvalo několik století. Výpočetní výkon clusteru se ale samozřejmě podepisuje také na jeho spotřebě elektrické energie. Během jeho provozu se spotřebovalo skoro 660 MWh, což odpovídá roční spotřebě průměrného panelového domu. Kromě vysoké výpočetní kapacity má klastr ECLIPSE také velmi výkonné úložiště s celkovou kapacitou 1 PB.
„Měsíční cena výpočetního času od komerčního poskytovatele na klastru podobných parametrů, jako má ECLIPSE, je 136 000 $. 25 miliónů výpočetních hodin by zde stálo zhruba 3 400 000 $. To už je docela slušný obnos peněz – především ve srovnání s pořizovací cenou našeho klastru, která byla necelých 600 000 $, “ říká Stefan Weber, vedoucí experimentálního programu, pod který klastr spadá.
Hlavním cílem klastru ECLIPSE je studium interakce laserového záření s hmotou, resp. se čtvrtým skupenstvím hmoty, plazmatem. K tomuto účelu slouží především částicové simulace, které popisují relativistický pohyb nabitých částic v elektrickém a magnetickém poli laseru a plazmatu samotného. Tyto simulace mohou být velmi dobře paralelizovány, tedy spouštěny na více výpočetních serverech najednou. Tím je možné výrazně zkrátit čas výpočtu. Typický výpočet pak využívá několika desítek výpočetních serverů a trvá zhruba 1-2 dny. Ročně se tedy na klastru ECLIPSE zrealizuje asi 12 000 úloh. Vzhledem k tomu, že klastr má v současné době kolem šedesáti uživatelů, vychází jedna úloha na každého uživatele zhruba každý druhý den. V neposlední řadě je třeba zmínit, že výpočetní klastr ECLIPSE přispěl ke získání mnoha zajímavých vědeckých výsledků, které jsou publikovány zhruba ve stovce vědeckých publikací.
S pokrokem ve výzkumu laserové interakce a také se začátkem experimentálního výzkumu v ELI Beamlines narážejí vědci již dnes na technické limity výpočetního klastru ECLIPSE. Jde především o množství a detailnost výpočtů, jež přispívají k pochopení pozorovaných procesů a určují směry další zkoumání. ELI Beamlines proto v současné době investuje do významného rozšíření výpočetních kapacit.
