Magyarország büszke lehet szuperszámítógépes eredményeire

[HWSW] A héten kezdődő Supercomputing 2004 konferencián a szuperszámítógépes világ színe-java találkozik az amerikai Pittsburghben, hogy megossza egymással eredményeit, tapasztalatait. A rendezvényen teszik közzé a világ legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépeit számba vevő Top500 lista legújabb kiadását is. A hatalmas számítási kapacitással rendelkező amerikai gépcsodák mellett igen ritkán esik szó a magyar szuperszámítógépes eredményekről, pedig büszkék lehetünk rájuk.

Több milliárd művelet másodpercenként

A magyar szuperszámítógépes világ központja a Nemzeti Információs Infrastruktúra Fejlesztési Iroda (NIIFI), amelynek legfontosabb feladata a magyarországi akadémiai internetes gerinchálózat üzemeltetése és karbantartása, azonban részben itt található Magyarország legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépe is: két csúcskategóriás Sun Fire 15K szerver Budapesten, két további nagy teljesítményű Sun Fire 10K szerver pedig az ELTE-n, illetve a gödöllői egyetemen kapott helyet. A négy óriási "torony" összesen 256 processzora másodpercenként 240 milliárd művelet (Gflops) elvégzésére képes másodpercenként. A világ jelenlegi legerősebb szuperszámítógépe ugyanennyi idő alatt 70 ezer milliárd műveletet végez.

Sun Fire 15K számítógépek a NIIFI-nél

Szintén a NIIFI által életre hívott és kontrollált kezdeményezés az egyetemi ClusterGrid, ez gyakorlatilag egy olyan "szuperszámítógép", amely az ország több egyetemén, főiskolájában található számítógépekből áll. A ClusterGrid projekt a felsőoktatási intézményekben összesen mintegy 1100 PC-t fog össze, amelyeken napközben a hallgatók tanulnak és dolgoznak. Éjszaka, hétvégén és ünnepnapokon azonban a PC-k új életre kelnek, Windows helyett Linux operációs rendszert indítanak el rajtuk, és számítási kapacitásukat tudományos kutatások szolgálatába állítják. A módszer hasonló a SETI@Home projekthez, amelyben a PC-felhasználók a gépük szabadidejében a földön kívüli élet nyomaira utaló rádiójelek feldolgozását végzik.

Egy évvel a világ előtt

A ClusterGrid több szempontból is egyedülálló kezdeményezés, sok tekintetben megelőzte a korát -- állítja Stefán Péter, a NIIFI tudományos munkatársa: "A rendszer egyediségét részben az adja, hogy a hasonló jellegű külföldi elgondolások megszületése előtt majdnem egy évvel megkezdődött a kiépítése. Ennél azonban fontosabb és látványosabb az a webalapú bróker szoftver, amely a hálózatba kapcsolt erőforrásokkal gazdálkodik". Szintén egyedi, hogy a számítógépek közötti kommunikáció titkosított kapcsolaton keresztül zajlik, így a kutatási eredményeket nem fenyegethetik esetleges rosszakarók. A ClusterGrid elméleti maximális teljesítménye mintegy 500 milliárd művelet másodpercenként.

A NIIFI célja, hogy országszerte minél több intézményt vonjon be a ClusterGrid programba, így kibővítve a számítási kapacitást. A szélesebb körű nemzetközi együttműködés keretein belül a NIIFI rendszerét várhatóan hamarosan összekapcsolják egy hasonlóan felépülő skandináv hálózattal, a NorduGriddel. A NorduGrid egy több országon -- Norvégia, Dánia, Svédország, Finnország, Észtország -- átívelő, jelentős erőforrásokat tömörítő szuperszámítógépes hálózat. A NorduGrid és a NIIFI közötti együttműködést bizonyára megkönnyíti, hogy a skandináv hálózat műszaki igazgatója a magyar Kónya Balázs.

Stefán Péter beavatta a HWSW-t a NIIFI egyik titokban dédelgetett fejlesztési tervébe is: "A vágyunk az, hogy találjunk egy partnert Ausztráliában. Amikor nálunk nappal van, ott éjszaka, így a ClusterGriden futó feladatok egyszerűen átvándorolhatnának oda és továbbfuthatnának". A hálózat akár több kontinensen található rendszereket is összekapcsolhat, így a szoftverek futás után a következő helyszínre "utazhatnak" és ott futhatnak tovább, végül az eredmények megérkeznének Magyarországra.

Magyar égre magyar csillagot

A Sun rendszerekből összeállított szuperszámítógépet és a ClusterGridet a magyarországi tudományos közösség használja, a regisztrált felhasználók száma 200 körülire tehető, a számítógépeken futó kutatási, szimulációs és modellezési projektek száma pedig meghaladja a hetvenet. A magyar kutatók számos különféle feladatra használják a rendszereket, például fizikai folyamatok szimulációjára, csillagászati kutatásokra, orvosi, biológiai modellezésre, vagy éppen prímszámok keresésére. A NIIF tagintézményei teljesen ingyen használhatják a szuperszámítógépes kapacitást: a gépek folyamatosan szinte 100 százalékos terheléssel működnek. Egy számítási feladat futása rendszerint napokban mérhető, de előfordult már olyan program is, ami egy évnél tovább futott -- mondta el Stefán Péter. A szoftverek túlnyomó többsége FORTRAN, C vagy C++ nyelven készült, de Java program is akad köztük.

A kevéssé kézzelfogható tudományos munkák számítógépes támogatása rendkívül fontos, hiszen egy adott ország kutatói által létrehozott szellemi termék az ország gazdaságát, társadalmát gyarapíthatja. "Megszokott, hogy a magyar kutatók külföldön érik el a tudományos eredményeiket. Mi a lehetőségeinket, erőforrásainkat optimálisan felhasználva szeretnénk őket itthon tartani, sőt lehetőség szerint külföldi kutatókat az országba vonzani, hiszen így a legnagyobb az esély arra, hogy az eredmények itt hasznosulnak" -- magyarázta a NIIFI szuperszámítógépes szolgáltatásának célját Stefán Péter, aki elmondta, hogy egy, korábban a Semmelweis Orvostudományi Egyetemen kutató kanadai hölgy a hazájába való visszatérés után is a NIIFI szuperszámítógépét veszi igénybe munkájához, annyira elégedett volt a szolgáltatással.