ASTRON ontwikkelt hart van nieuwe supercomputer

29 juni 2018, 00:00
Het Gemini-board (foto: ASTRON).
Het Gemini-board (foto: ASTRON).

ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie, heeft het hart ontwikkeld van de nieuwe supercomputer voor de Square Kilometre Array (SKA), de toekomstige grootste en gevoeligste radiotelescoop ter wereld.

Vierkante kilometer

De Square Kilometre Array (SKA) is een nieuwe radiotelescoop die in internationale samenwerking wordt gebouwd in West-Australië en Zuid-Afrika. In West-Australië zal de telescoop bestaan uit 130.000 kleine antennes, verdeeld over 512 antennevelden. Het ontwerp is gebaseerd op ASTRON’s Low Frequency Array (LOFAR) in Drenthe. Met al die antennes gaat SKA enorme hoeveelheden data genereren: één petabit per seconde – meer dan drie keer het wereldwijde internetverkeer in 2018.

Gemini

ASTRON ontwikkelt samen met het Australische onderzoeksinstituut CSIRO het hart van de supercomputer, het computer-board Gemini, dat alle data in West-Australië gaat verwerken. Dankzij Gemini wordt het mogelijk om de duizenden antennes te combineren tot één grote telescoop, wat cruciaal is voor het astronomisch onderzoek van SKA.

Enorme hoeveelheden data

Gemini is een computer-board waarop de nieuwste Xilinx-processor (een Field Programmable Gate Array, FPGA). Hiermee kan Gemini enorme hoeveelheden gegevens onafgebroken verwerken. Om alle datastromen van SKA in Australië te verwerken en combineren, wordt uiteindelijk een supercomputer gebouwd met in totaal 288 Gemini-boards. Na combinatie per antenneveld moet de supercomputer in totaal 5,8  terabit per seconde aan data verwerken. Daarom zijn boards met efficiënte processoren noodzakelijk. Ter vergelijking: de Amsterdam Internet Exchange, het grootste internetknooppunt van Nederland, heeft een gemiddelde datastroom aan de ingang van 3,4 terabit per seconde.”

Waterkoeling

Voor Gemini is veel energie nodig, die omgezet wordt in warmte. Om de processor optimaal te kunnen koelen heeft ASTRON een speciaal waterblok ontwikkeld. Het water voert de warmte van de processor direct af tot diep onder de grond van de Australische woestijn. Zo kan de processor beter worden gekoeld dan met traditionele luchtkoeling. Een bijkomend voordeel is dat een koele processor minder energie verbruikt.

Grote productie

Voor de productie van de 288 Gemini-boards werkt ASTRON nauw samen met Neways Electronics in Leeuwarden. Dankzij deze samenwerking kan het board ondanks de complexiteit in grote aantallen kan worden geproduceerd. Het programmeren van de specialistische processor zal in samenwerking met CSIRO en de Auckland University of Technology in Nieuw-Zeeland plaatsvinden.

 

Bron: ASTRON
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items