Megújul a Szuperszámítógép Központ

Az elmúlt két évtizedben több lépcsőben végrehajtott fejlesztések – az első, 2001. március 21-én üzembe helyezett magyar szuperszámítógép teljesítménye egy jobb mai okostelefonénak felelt meg (60 gigaflops) – és bővítések eredményeképpen ma a KIFÜ közel 0,5 petaflops (420 000 gigaflops) összteljesítményű HPC infrastruktúrát üzemeltet. 20 év alatt több, mint 7000-szeresére nőttek a kapacitások. Ez 6 éve még kiemelkedőnek számított, de ma már nem képes kiszolgálni a folyamatosan növekvő igényeket, ezért a KIFÜ egy 5 petaflops teljesítményű szuperszámítógéppel a tízszeresére bővíti az infrastruktúráját.

A tervek szerint 2021 végén érkezik a legújabb magyar szuperszámítógép, a Komondor, erre azonban jelentős fejlesztésekkel kell felkészíteni a Debreceni Egyetem területén található befogadó épületet és környezetét. A KIFÜ által működtetett Szuperszámítógép Központ felkészítése 2021 júniusában kezdődik, mivel elektromos-, gépészeti és építészeti fejlesztésekre is szükség van.

Az Ybl- (2013) és Pro Architectura-díjjal (2009) elismert építész, Ferencz Marcel 2014-ben eleve szuperszámítógépek befogadására tervezte a 400 m2 alapterületű, kétszintes épületet, amelynek homlokzat egy áramkört mintáz. A Komondor méretében nem nagyobb, mint egy régebbi szuperszámítógép, hiszen nemcsak a teljesítmény, hanem a teljesítménysűrűség is folyamatosan nő, ezért a tízszeres teljesítményű új gép ugyanakkora alapterületen elfér, mint elődje. A kiszolgáló infrastruktúra viszont megköveteli a teret és az egyedi technikai, gépészeti megoldásokat.

Az egyik legfontosabb kihívás az energiaigény kiszolgálása, hiszen a szuperszámítógépek jellemzően maximálisan ki vannak használva. A stabil, üzembiztos működtetéshez, hosszú távon új, az egyetem hálózatától független erősáramú betáplálásra van szükség, hiszen a gépterem energiafelvétele akár 1,3 MW/óra is lehet, ami körülbelül annyi, mint az 5600 lakosú Jászfényszaru elektromos energia igénye.! Persze a tényleges fogyasztás a végleges konfiguráció, a külső hőmérséklet és a kihasználtság függvénye lesz. Ebben a teljesítményben már jelentős üzemi tartalék is van, így az esetleges technológiai bővítés – még a hűtésben is! – komolyabb átalakítás nélkül megvalósítható.

A „zöld” technológiák egyre fontosabbak, 2013 júniusától már energiahatékonysági szempontból is rangsorolják a világ legnagyobb szuperszámítógépeit. Érdemes megemlíteni, hogy az EuroHPC égisze alatt Finnországban épülő, 552 petaflops teljesítményű LUMI szuperszámítógép 100%-ban megújuló energiát használ majd és a régió távhőjének 20%-át is biztosítani fogja.

A környezetvédelmi szempontokat a KIFÜ Szuperszámítógép Központjának megújítása során is figyelembe vették a szakemberek.

A Komondor hatalmas hűtési igényét – Magyarországon az elsők között alkalmazott technológiával – közvetlen melegvíz-hűtéssel oldják meg a szakemberek. A tetőre kerülő 7 tonnás hűtőberendezés a mindenkori kültéri levegő áramoltatásával és szükség esetén vízpermet-technológiával, hűti a keringtetett folyadékot a HPC hűtéséhez szükséges 32 Celsius fokig. A HPC-ből kiáramló több, mint 45°C-os forróvíz hulladékhőjét annak lehűtése helyett a Debreceni Egyetem azonnal fel is tudja használni. Ez kettős hasznot jelent: csökkenti a Debreceni Sportuszoda energiaköltségét, de a hő elvezetésével a szuperszámítógép hűtési költségét is, ráadásul rendkívül környezetbarát, előremutató megoldás. A Komondor hűtését körvezetékes rendszer fogja biztosítani, amely egy esetleges javítás vagy a karbantartás idejére lehetővé teszi a hibás szakasz kizárását, így a szuperszámítógép rendelkezésre állása zavartalan maradhat. A gépteremben a hidegvizes hűtőkör is megmarad a hagyományos komponensek hűtésére.

Ugyanígy, a rendelkezésre állás maximalizálása miatt a szünetmentes működés biztosítása is magas prioritást élvez. Áramkimaradás esetén azonnal át kell kapcsolni akkumulátoros ellátásra, nem csak magát a gépet, hanem a kiszolgáló infrastruktúrát, benne a hűtőrendszert is. A szobányi akkumulátortelepek lemerülése esetén pedig a meglévő dízelmotorral üzemelő aggregátor lép működésbe. Ha az így nyert idő alatt sem sikerülne helyreállítani az áramszolgáltatást, jön a szükségüzem, majd a szuperszámítógép fokozatos leállítása. Az energetikai infrastruktúra a korábbi konténeres elhelyezés helyett egy új épületegyüttesbe kerül.

Mindent összevetve az eddigi hazai szuperszámítógép-kapacitások tízszeresét biztosító Komondor telepítésének előkészületei terv szerint haladnak és így már 2022-ben elfoglalhatja a helyét – várhatóan a 60. körül – a top500.org ranglistáján is.