Nederlands nieuwste supercomputer, Snellius, is tien keer zo snel als de computer die hij gaat vervangen. Natuurkundigen, scheikundigen, maar ook taalwetenschappers en economen; allemaal hebben ze veel belang bij een rekenbeest dat hun modellen vreet.
"Deze Snellius die we nu krijgen, is twee miljard keer zo snel als die uit 1984", zegt Bennie Mols. Hij is wetenschapsjournalist en deed als jonge natuurkundige in de jaren negentig nog onderzoek op een van de voorlopers van supercomputers Cartesius en Snellius. Het tempo waarin de rekencapaciteit van de computers groeit, blijft hem verbazen.
Eigen agenda bepalen
In Nederland werd in 1984 de eerste supercomputer aangeschaft en die was een heel stuk langzamer dan de nieuwste machine, vertelt Snels: "Als je die vergelijkt met een smartphone - ik heb zelf een iPhone 7 van een paar jaar geleden - die telefoon is een factor 100 keer zo snel als die Nederlandse supercomputer uit 1984. Dus je ziet een enorme trend in gegroeid rekenkracht."
En dat is nodig, want een eigen supercomputer hebben is voor veel landen belangrijk. Zo hoeven ze enorme hoeveelheden onderzoeksdata niet meer naar het buitenland of naar de cloud te brengen. Dat is praktisch, veilig en ook voor wetenschappers fijn. "Dat heeft te maken met soevereiniteit. Je wilt je eigen agenda bepalen", zegt Walter Lioen, manager Research Services van SURF, de ICT-samenwerkingsorganisatie van Nederlandse onderwijs- en kennisinstituten.
Snel verouderd
Om te zorgen voor een goede supercomputer, zijn er tientallen onderzoeken tegelijkertijd bezig, legt Lioen uit. "In Nederland worden zo'n 200 tot 400 verschillende onderzoeken per jaar gedaan door ongeveer 1000 onderzoekers." Zelf geeft hij leiding aan een team van twintig man dat een Cartesius draaiende houdt.
De machine, die op een etage in een datacenter op het Amsterdam Science Park staat, wordt deze zomer ontmanteld. Het bestaat uit zo'n 45 metalen rekken van elk 1400 kilo; volgestouwd met supersnelle processoren. Brute rekenkracht, maar wel bejaard. "Het oudste deel van Cartesius is van april 2013", vertelt Lioen. "Het systeem veroudert net zo snel als je laptop of telefoon. Op het moment dat je het neerzet, begint het al te verouderen."
Simulaties voor de wetenschap
De supercomputer als 'olympische rekenkampioen' wordt gebruikt om simulaties uit te voeren. "In de wetenschap is het doen van berekeningen steeds belangrijker geworden. Wetenschappers stellen zichzelf allerlei vragen over wat ze om zich heen zien en die kun je oplossen door een experiment te doen of door te observeren", zegt Lioen.
"Stel: je wilt als sterrenkundige weten wat er gebeurt als twee sterren op elkaar botsen. Of wat er op aarde gebeurt als de temperatuur 3 graden hoger wordt? Al dat soort vragen zijn onmogelijk of te kostbaar om in de praktijk te beantwoorden. De oplossing is het proberen te simuleren op zo'n computer."
Steeds complexere vraagstukken
En omdat de computers steeds krachtiger worden, komen wetenschappers ook met steeds grotere en complexere vraagstukken. Als voorbeeld geeft Mols de weer- en klimaatmodellen. "Wat een supercomputer dan doet is een rooster over de hele aarde leggen. En dat rooster heeft een x-aantal punten. Als je een snelle computer hebt dan kun je meer roosterpunten over de aarde leggen en meer informatie in stoppen."
"Op elk roosterpunt zit informatie over de temperatuur, de druk, de luchtvochtigheid, enzovoort. Dus hoe fijner dat rooster, hoe meer informatie je in die modellen kunt stoppen en hoe groter de verwachting is dat die modellen ook gaan kloppen."
Indrukwekkende stroomrekening
Terwijl de Snellius al een flinke snelheid heeft, zijn er landen met een nóg snellere supercomputer. De nieuwe Nederlandse computer zal koploper Japan niet van de troon stoten, maar een mondiale top 50-notering zit er wel in. En dat voor zo'n 20 miljoen euro, zegt Lioen. Ter vergelijking: de kosten voor de Japanse supercomputer waren zo'n 800 miljoen euro.
Ook is de Snellius ten opzichte van de Cartesius wel tien keer zo energiezuinig, al blijft de stroomrekening nog steeds indrukwekkend. "We rekenen hier altijd met 1 watt is 1 euro. Cartesius heeft een vermogen van 1 megawatt. Dan heb je het over bijna een miljoen euro per jaar. De Snellius gaat 1,5 miljoen watt gebruiken. Kost iets, maar dan heb je ook wat."
Vragen? Stel ze!
Heb je nog vragen of wil je reageren? Stuur ons dan hier een berichtje in onze chat. Elke donderdag vertellen we in de Doe mee-nieuwsbrief wat we met alle reacties doen. Wil je die in je mail? Meld je dan hier aan.