High Performance Computing (HPC) in Vlaanderen - Koninklijke ...

• Capaciteit van ongeveer 1 Teraflop is zeker ruim voldoende voor PET scannersimulatie. (Medische instrumentatie DNTK/WE)• Capaciteit nodig voor het lopende Abida-project voor validatie tests voorverschillende enzymsystemen in de orde van 2 Teraflops gedurende 1 week permodelsysteem, ofwel 10*7*2= 140 Teraflops dagen. De ontwikkeling van meermodellen voor de voorspelling van resistentie tegen een tiental vaak voorgeschrevenmedicijnen van klinische relevante HIV mutanten zou 10*14*4= 640 Teraflopsdagen bedragen. De volledige 3D In-Silico geometrie screening van grote virtueledatabases naar schatting 700 Teraflops dagen kosten voor 10M stoffen. Zulke‘multiple-low energy conformers’ kunnen gebruikt worden om zeer snel eenhoogwaardige in-silico screening van kandidaatstoffen voor nieuw geïdentificeerdetargets uit de biotech industrie toe te laten. Het soort problemen (bijvoorbeeldproteine-proteine interacties, homologie modellen en dynamica optimalisatie vanGPCR’s) is beperkt door de hoeveelheid beschikbare rekenkracht. Aangezien dezemethoden zeer schaalbaar ofwel ‘embarrasingly parallel’ zijn, kunnen dezeproblemen wel in een paar dagen tot een week op een 100 Teraflops machine tebehandelen. (Molmo Services BVBA, Turnhout)• Kwantumchemische berekeningen op zwaardere atomen of grotere moleculen,maar ook de toepassing van andere technieken zoals moleculaire dynamica (Car-Parinello,…). CFD berekenen voor geometrieën met behulp van grids met kleinerecellen en multifasesystemen in 2 of zelfs 3 dimensies. De uitbreiding van debestaande capaciteit met de best beschikbare technologie zoals core 2 technologieof zelfs core 4 technologie. Een alternatief is het zogenaamde ‘distributedcomputing’. (G. Heynderickx, Ugent, Lab. Petrochemische Techniek)• Wetenschappelijke competitiviteit vereist aanschaf van een HPC-unit met 12 tot24 processoren en minstens 4 tot 8 GB RAM geheugen per processor. (V. VanSpeybroeck, M. Waroquier, UGent, VVS- CMM)• Voor het modelleren van effecten op het elektriciteitsnet die verschillendetijdsgrootteordes omvatten (omwille van de snelschakelende vermogenelektronicaen variabiliteit van de opwekking), hoge resolutie 3D-modellen voor elektromagnetischmateriaalverwerken, tegelijk simuleren van ICT en energienetwerken,etc. er amper geparallelliseerde software ter beschikking die compatibel is metclusters of grids middleware. Er is nood aan krachtiger werkstations (ordegrootteTeraflop) met groot werkgeheugen (ordegrootte tientallen GB) en bijbehorendeopslag (ordegrootte tientallen GB). (R. Belmans, KULeuven, ElektrotechniekElecta)• Voor human observer studies wordt een infrastructuur uitgebouwd door debestaande infrastructuur uit te breiden tot een werkbare hoeveelheid CPUs(grootte-orde hondertallen) of gelijkwaardig door participatie in GRID-initiatieven.(K. Debosschere, J. Van Campenhout, UGent, ELIS-MEDISIP)• Voor parallelle implementatie van een 3D-stromingsmodel, spectraal golfmodel ensedimenttransportmodel zullen vermoedelijk 50 tot 100 CPU’s nodig zijn om eennaar huidige normen typische simulatie voor een echt kustgebied binnen eenredelijke tijd af te handelen (minder dan 8 uur). (G. Degrande, J. Monbaliu,E. Toorman, KULeuven, Bouwkunde)• Multischaal gas- en watertransport in plantaardige systemen van 10-6-10-1 m:stromingsproblemen met 107-108 eindige elementen/volumes. Discreteelementensimulatievan plantaardige systemen. (D. Berckmans, KULeuven,BIOSYST - MeBioS)• Spraakherkenning met machines met 100 GB werkgeheugen vereisen voorparameterschatting en herkenning in de grootte-orde van 100 dagen/aantalprocessoren per experiment. (D. Van Compernolle, H. Van Hamme, P. Wambacq,KULeuven, Elektrotechniek - PSI)• Verder onderzoek i.v.m. netwerkplanning en simulatie. Typisch een 100-tal CPU’s.Geheugen is geen groot probleem. (P. Bienstman, D. Botteldooren, D. De Zutter,I. Lemahieu, UGent, INTEC)• geavanceerde CAD-tools, die de volledige vergelijkingen van Maxwell in twee ofdrie dimensies moeten oplossen. bij het uitvoeren van 3D-simulaties is de vereisterekenkracht aanzienlijk, die wellicht met grid computing kan aangepakt worden.43