Frontier is als eerste supercomputer in staat tot een exaflop: een miljard keer een miljard berekeningen per seconde.

In het Oak Ridge National Laboratory in de Amerikaanse staat Tennessee is de eerste exaschaalcomputer ter wereld gebouwd. Dat is een computer die een miljard keer een miljard berekeningen per seconde kan uitvoeren.

Een gemiddelde laptop is slechts in staat tot een paar teraflops, of een biljoen berekeningen per seconde, wat een miljoen keer minder is dan een exaflop. De exaflopmachine, Frontier genaamd, kan helpen bij het oplossen van complexe wetenschappelijke problemen. Denk aan nauwkeurige klimaatmodellering, simulatie van kernfusie en de ontdekking van nieuwe geneesmiddelen.

Het raadsel van de­ verdwenen antimaterie
LEES OOK
Het raadsel van de­ verdwenen antimaterie

‘Frontier zal modellerings- en simulatiemogelijkheden bieden op het hoogste niveau van computerprestaties’, zegt Thomas Zacharia van het Oak Ridge National Laboratory.

Grote prestaties, veel inspanningen

Het Frontier-computersysteem is ondergebracht in 74 losse kasten, bestaande uit 9400 CPU’s, ofwel computerprocessoren, en 37.000 GPU’s. Dat zijn processoren die zijn ontworpen voor 3D-graphics, maar ook voor andere taken kunnen worden gebruikt.

Dit betekent dat de machine in totaal 8.730.112 kernen heeft die in staat zijn parallelle rekentaken uit te voeren; een doorsnee laptop heeft er tussen de vijf en negen. Op piekvermogen genereert de computer zoveel warmte dat vier krachtige pompen nodig zijn om elke minuut meer dan 25.000 liter water rond de machine te duwen.

De exaflop-prestaties maken Frontier de nummer één in de TOP500, een internationaal samenwerkingsverband dat de krachtigste supercomputers ter wereld rangschikt. Zijn rekenkracht is zelfs even groot als een kwart van de rekenkracht van de hele lijst samen.

‘Eén machine is in staat tot 25 procent van de totale prestaties van de hele lijst, dus het is een zeer, zeer indrukwekkende prestatie’, zegt Simon McIntosh-Smith, computerwetenschapper aan de Universiteit van Bristol.

Verdubbeling in rekenkracht

Frontier is nog niet af. In de komende maanden en jaren, wanneer de software wordt geoptimaliseerd, zou hij in theorie een piek van twee exaflops kunnen bereiken.

In het verleden leidden mijlpalen op het gebied van supercomputing in korte tijd tot nog veel meer machines met vergelijkbare capaciteiten. Hoewel er voor de komende paar jaar verschillende exaschaalmachines zijn gepland, is nog onduidelijk hoe wijdverbreid deze technologie kan worden.

‘Het tempo van de verbeteringen in de elektronica is enigszins vertraagd, dus we verwachten niet dat exaschaalmachines zich zo snel door de TOP500 zullen verspreiden als bijvoorbeeld het geval was bij petaschaal’, zegt McIntosh-Smith, verwijzend naar machines met een duizendste van de mogelijkheden van Frontier.