IBM og Astron samarbeider om å utforske universets opprinnelse

IBM og Astron skal forske på de gigantiske datasystemene som trengs for å realisere verdens største radioteleskop. Målet er å utvikle et datasystem som kan lese, analysere og lagre en exabyte rådata per dag. Det tilsvarer to ganger den totale, daglige trafikken på internett.

Det er et behov for å utvikle ekstremt raske, og samtidig lite energikrevende datasystemer for det internasjonale prosjektet Square Kilometre Array (SKA). SKA er et internasjonalt konsortium som bygger verdens største og mest følsomme radioteleskop. Forskere anslår at teleskopet vil ha behov for en prosessorkraft som tilsvarer flere millioner av dagens raskeste datamaskiner.

Ved ferdigstillelse i 2024 vil teleskopet bli brukt til å utforske galaksers utvikling, mørk materie og til og med selve universets opprinnelse – en hendelse som skjedde for mer enn 13 milliarder år siden.

Neste generasjon av forskningsinstrumenter, som SKA er et sentralt eksempel på, har behov for en data-arkitektur og dataoverføring som kan levere svært høy ytelse – langt over den kapasiteten dagens ledende teknologi kan by på.

Prosjektet har fått navnet DOME, døpt etter både det beskyttende dekket på teleskoper og Sveits’ berømte fjell. DOME skal undersøke nye teknologier for å identifisere mulighetene for storskala databehandling, datatransport, lagringsprosesser, samt streaminganalyse. Alt som vil trenges for å lese, lagre og analysere de enorme rådataene som vil bli samlet inn daglig på exascalenivå*.

Ton Engbersen, fra IBM Research i Zürich forklarer:

“Hvis du tar dagens daglige nettrafikk på kloden og ganger denne med to, så er du i nærheten av de datamengdene som Square Kilometre Array-radioteleskopet vil samle inn hver dag. Dette er Big Data-analyse på sitt mest ekstreme. Med DOME vil vi starte ett av de mest dataintensive forskningsprosjektene som noensinne har blitt planlagt, og som på sikt vil ha langt flere bruksområder enn forskningen innen radioastronomi. **”

Det vil kun bli mulig å håndtere de enorme mengdene data fra SKAs millioner av antennesystemer ved å basere den overordnede designen på arkitektur som er langt mer videreutviklet enn dagens markedsledende datasystemer.

Forskerne ved ASTRON og IBM vil mer spesifikt undersøke avanserte akseleratorer og 3D- brikker for mer energieffektiv datakraft. De vil også undersøke nye optiske interconnect-teknologier, nanofotonikk for å optimisere store dataoverføringer, samt lagringssystemer basert på neste generasjons tape systemer.

“Store forsknings-infrastrukturer som SKA krever ekstremt kraftige datasystemer for å prosessere alle data. Den eneste akseptable måten å bygge og drive disse systemene på er ved å redusere strømbehovet dramatisk. DOME gir oss unike muligheter for å prøve ut våre nye innfallsmåter for grønn supercomputing. Dette vil også gi gode ringvirkninger for samfunnet som helhet”, sier Marco de Vos, administrerende direktør for ASTRON.

Om SKA
SKA-prosjektet er et globalt samarbeid med astronomer fra mer enn 20 land som samarbeider om å bygge The Square Kilometre Array (SKA), verdens største radioteleskop. Det ekstremt kraftige teleskopet vil ha flere millioner antenner for å samle radiosignaler. De vil utgjøre et innsamlingsareal på en kvadratkilometer fordelt over en 3000 kilometer bred overflate – et areal som tilsvarer bredden på hele USA. SKA vil bli 50 ganger mer sensitivt enn noe tidligere radioapparat, og mer enn 10.000 ganger raskere enn dagens instrumenter.

SKA ventes å produsere et par exabyte med data hver dag. Etter prosessering ventes det at det årlig må lagres mellom 300 og 1500 petabytes med data. Til sammenligning produserte den store partikkelakselleratoren ved CERN omlag 15 petabytes per driftsår, noe som er anslagsvis mellom 10 og 100 ganger mindre enn SKAs anslåtte kapasitet.

 * 18 exabyte representerer yttergrensen av det som kan adresseres med dagens 64-bit dataarkitektur

** Basert på 19,707 petabyte per måned, http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_traffic

***Kilde: http://user.web.cern.ch/public/en/LHC/Computing-en.html

Om ASTRON

ASTRON er Nederlands nasjonale institutt for radioastronomi. Organisasjonens formål er å gjøre oppdatelser innen radioastronomi mulig gjennom utvikling av ny og innovativ teknologi, operasjon av radioastronomi-fasiliteter i verdensklasse samt fundamentell forskning innen astronomi. Se også: www.astron.nl.

 Om IBM Research:

For mer informasjon, besøk www.research.ibm.com