Lisa Rekencluster sneller én zuiniger

Bij elke update van onze systemen proberen we ze beter te maken voor onze gebruikers én minder belastend voor het milieu. Bij het vernieuwen van rekencluster Lisa hebben we goed gekeken welke onderdelen we écht moesten vervangen, en welke delen nog even meekonden. We willen de hoeveelheid elektronisch afval namelijk zoveel mogelijk beperken. Dankzij snellere servers gebruikt Lisa nu veel minder stroom, terwijl de rekenkracht bijna is verdubbeld.

Het rekengedeelte van het nationale rekencluster Lisa is opgebouwd uit 18 Dell EMC-kasten (chassis) met daarin zogeheten blade-servers (naast dit rekengedeelte heeft Lisa ook servers voor data-opslag). Deze modulaire opzet maakt het makkelijk om een deel te vervangen. Zo beperken we de hoeveelheid elektronisch afval zoveel mogelijk en gaan we zo zuinig mogelijk om met de apparatuur.

Bij de laatste upgrade van Lisa, in mei van dit jaar, hebben we goed gekeken welke hardware behouden kon blijven. Dankzij het modulaire systeem hoefden we slechts de blades te vervangen. Voor de chassis (met ingebouwde netwerkswitches en stroomvoorziening) is alleen de overeenkomst met de support-leverancier verlengd.

Dell chassis met blades

Energiebesparing en recycling

De nieuwe blades hebben 16 cores per CPU (central processing unit). Iedere blade gebruikt 45 watt minder stroom dan de oude blades. We voerden 304 blades af met CPU’s van 170 watt, een totaal van 51.680 watt. Hiervoor in de plaats kwamen 192 blades met een CPU van 125 watt; een totaal van 24.000 watt. Hiermee besparen we dus 27.680 watt. Voor het afvoeren van de hardware werken we samen met het bedrijf SIMS Recycling Solutions. SIMS verkoopt de gebruikte apparatuur door, en krijgt van de koper een vergelijkbare hoeveelheid e-waste terug om verantwoord te recyclen. Zo is de cirkel rond.

Lisa infographic energieverbruik vs peak performance

Rekenkracht bijna verdubbeld

De nieuwe blades zijn veel efficiënter: met minder blades is de rekenkracht van Lisa bijna verdubbeld. De cores kunnen door middel van avx512-instructies meer taken per klokcyclus verwerken. Met de nieuwe blades steeg de peak performance van Lisa van 135 Tflop/s naar 263 Tflop/s (teraflop per seconde).

Bij een set van 96 blades die nog niet aan vervanging toe waren, hebben we de bezetting van de geheugenbanken geoptimaliseerd. Door deze herverdeling van bestaand geheugen aangevuld met nieuw geheugen is zelfs zonder blades te vervangen een snelheidswinst behaald.

We hebben verdere optimalisatie en efficiëntie in gebruik van de apparatuur bereikt door gebruik te maken van een batch-omgeving die bepaalt in welke volgorde de opdrachten worden uitgevoerd (bare-metal cloud). Tot nu toe was het alleen mogelijk om hele blades toe te wijzen aan gebruikers. Door middel van scripts was het dan mogelijk meerdere programma’s tegelijk te draaien op één blade. De nieuwe blades hebben een snelle SSD-schijf gekregen voor lokale scratch-opslag. Hierdoor is het mogelijk geworden om meerdere batchjobs van verschillende gebruikers tegelijk op één blade te draaien.

Lisa: honderden computertaken tegelijk

Het Lisa Rekencluster is bij uitstek geschikt voor grootschalige berekeningen. Je kunt je een clustercomputer voorstellen als een verzameling van gewone computers (ook wel nodes genoemd), die met elkaar zijn verbonden via netwerkkabels. Elke node heeft zijn eigen processor, geheugen en schijfruimte. Daarnaast hebben ze over het algemeen toegang tot een gedeeld bestandssysteem. Op een clustercomputer kun je honderden computertaken tegelijkertijd uitvoeren. Onderzoekers gebruiken Lisa bijvoorbeeld voor genetisch onderzoek, machine learning of tekstanalyse.

Verantwoording door onze leveranciers

We hebben onze leveranciers gevraagd zo veel mogelijk na te gaan wat de milieubelasting is van de producten die we afnemen. Dell EMC laat weten dat de PowerEdge M640 Servers worden geproduceerd in Lodz, Polen. De onderdelen worden per trein vanuit China naar de productiefaciliteit gebracht. Deze transportmethode is veel minder belastend voor het milieu dan transport met boot of vliegtuig.

Vanuit Polen worden de servers via de weg naar het centrale Europese distributiecentrum in Nederland getransporteerd. Voor dit transport wordt gebruik gemaakt van vrachtwagens met Euro 6-motoren (de ‘groenste’ Europese uitstootnorm). Dankzij planningsystemen wordt optimaal gebruik gemaakt van de beschikbare laadruimte.

Dell EMC gebruikt gerecycled plastic in de PowerEdge servers voor onderdelen als ventilatieafdekking en bezels (frames). In totaal is 27,5% van het gebruikte plastic gerecycled. Het verpakkingsmateriaal dat wordt gebruikt tijdens het transport bestaat voor meer dan de helft uit duurzaam materiaal. Meer informatie over de inspanningen van Dell EMC op het gebied van verpakkingsmateriaal is te vinden op de Dell.com website.

De servers kwamen vanuit de fabriek op 16 pallets aan bij onze leverancier Bossers & Cnossen. Met het verwijderen van overtollig verpakkingsmateriaal is dit aantal teruggebracht tot vier. Deze vier pallets zijn met een Euro 5-vrachtwagen naar het datacenter van SURF vervoerd. Alle verpakkingsmaterialen worden door Bossers & Cnossen milieuvriendelijk verwerkt. Karton, piepschuim en plastic worden separaat verwerkt en hergebruikt waar mogelijk. Het verpakkingsmateriaal dat is gebruikt voor de 4 pallets die naar het datacenter gingen is groen geproduceerd en wordt indien mogelijk ook hergebruikt.

Meer weten?

Neem contact op met Leonieke Mevius, project manager duurzaamheid bij SURF via emailadres leonieke.mevius@surf.nl

Foto van een ruimte met het LISA en een persoon

Author

Comments

Dit artikel heeft 0 reacties