De supercomputer thuis
UvA-onderzoekers voeren grootschalige astronomische berekeningen uit
op processor van grafische kaart in gewone pc
Gepubliceerd op 16 mei 2007
NVIDIA 8800GTX, de grafische coprocessorkaart die de onderzoekers
gebruikten bij hun berekeningen
Een interdisciplinair team van onderzoekers aan de Universiteit van
Amsterdam (UvA) heeft grootschalige astronomische berekeningen
uitgevoerd op de processor van een grafische kaart in een gewone
thuiscomputer. Door het efficiënt programmeren van de grafische
processor zijn de onderzoekers in staat de computer twintig keer
sneller te laten rekenen dan onder normale omstandigheden. Het
onderzoeksteam - bestaande uit sterrenkundige Simon Portegies Zwart,
informaticus Robert Belleman en informaticastudent Peter Geldof -
heeft deze versnelling ingezet bij specifieke wetenschappelijke
berekeningen. De onderzoeksresultaten worden binnenkort gepubliceerd
in het wetenschappelijke tijdschrift New Astronomy.
In principe beschikt iedere thuiscomputer met een moderne grafische
kaart over de enorme rekenkracht. Deze wordt reeds toegepast in
computerspelletjes, waarbij de animaties met behulp van de grafische
microprocessor in de pc worden uitgevoerd. De rekenkracht is nu ook
bruikbaar voor het uitvoeren van grootschalig wetenschappelijk
rekenwerk. Het simuleren van sterrenhopen of het zonnestelsel wordt op
die manier plotseling zeer eenvoudig. De trend van nieuwe
besturingssystemen om het gebruik van grafische processors te
stimuleren, kan een revolutie in het wetenschappelijk rekenen
veroorzaken.
Thuiscomputer versus supercomputer
Wij hebben in ons onderzoek met name berekeningen gedaan aan de
zwaartekracht van sterren en planeten onderling, zegt Simon Portegies
Zwart. De enorme rekenkracht die de onderzoekers met hun experimenten
hebben bereikt zijn vergelijkbaar met die van een supercomputer. Er is
echter nog een speciaal voor dit doel gebouwde computer, GRAPE
genaamd, die we niet hebben kunnen verslaan in snelheid, maar die is
wel twintig keer zo duur als de grafische kaarten die wij nu hebben
gebruikt.
Grafische processors gaan de komende jaren hoogstwaarschijnlijk een
enorme ontwikkeling doormaken. Het wordt dus allemaal alleen maar
mooier, vertelt Robert Belleman, Gewone processors in een pc worden
gemiddeld elke anderhalf jaar twee keer zo snel. Bij grafische
processors is dat al binnen negen maanden. En die rekenkracht kunnen
we inzetten voor het oplossen van problemen op zeer verschillende
gebieden. Er zijn al wetenschappers bij ons langs geweest om te zien
of onze resultaten ook in hun onderzoeksveld toegepast kunnen worden.
De grafische kaart die de onderzoekers hebben gebruikt is van het type
NVIDIA 8800GTX. In theorie is deze kaart een paar honderd keer sneller
dan een pc, maar het efficiënt programmeren van dergelijke hardware is
moeilijk. Intussen zijn de onderzoekers al weer bezig hun
snelheidsrecord te verbeteren.
Universiteit van Amsterdam