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

• J. Martin (Weizmann Institute of Science) geeft gedetailleerde uitleg, die ook inVlaanderen zeer relevant is, over de eigen Linux farm, voor 2 types berekeningen:(a) met zeer hoge eisen aan I/O bandbreedte (op maat gemaakte machine, 4 dualcoreOpteron CPU’s, 16 Gb RAM geheugen, 2 Terabyte tijdelijke disk, met specialeI/O controllers), en (b) CPU intensieve berekeningen. (dual Xeon machines,eerlang te vervangen door quad-core Intel CPUs)• De aanwezige reeds grote rekencapaciteit (2 Altix rekenunits met elk 12 Itaniumprocessoren en 2 GB RAM geheugen per processor wordt als te klein ervaren(M. Waroquier, V. Van Speybroeck, UGent)• In silico analyse van klinisch geïsoleerde HIV-protease varianten op resistentietegen AIDS op 216 CPU Xeon cluster van J&J in Raritan NJ, USA (ca 4,5 Teraflops).(MolMo, Turnhout).• Analyse van zeer hoog-dimensionele microarray data i.s.m. de vakgroepMoleculaire Genetica, en klassificatie van tapijtstalen voor het bepalen van deslijtagegraad, IBM Blade-Center chassis, IBM X335, 40 dual CPU computingblades; Linux RH3, Sun Gridware. (L. Boullart, UGent)b) Plannen voor de komende 5 jaren voor HPC-gebruik• Algemeen: Computationele chemie is een domein met een ‘moving horizon’. Menwil enerzijds redelijke nauwkeurigheden op steeds grotere systemen (met steedsmeer vraag naar biomoleculen, in het bijzonder enzymes, en nanotechtoepassingen). Aan het andere eind van de schaal, voor kleine moleculen, wil mensteeds grotere nauwkeurigheden.• Studie van steeds grotere moleculaire systemen, beter overeenkomend metchemisch realistische systemen; toepassingen in katalyse, biomoleculen, ookde tijdsevolutie van moleculaire systemen zal een grotere rol gaan spelen.(P. Geerlings, VUBrussel)• Steeds accuratere berekeningen aan kleine moleculen. (P. Geerlings, VUBrussel)• Aanpassing van het in-house ontwikkelde programmapakket BRABO waaronderimplementatie van parallelle processing, bv MPI, om routinematig state-of-the artberekeningen te kunnen doen aan moleculen met 1000 atomen. (C. Van Alsenoy,UAntwerpen)• Realistische theoretische modellen met predictief karakter vereisen aanschaf vaneen HPC-unit met 12-24 processoren, en min. 4-8 Gb RAM geheugen perprocessor. (M. Waroquier, UGent).• QC en CFD berekeningen van multifasesystemen in 2 of 3 dimensies. (J. Thybaut,UGent).• Ontwikkeling van meer modellen ter voorspelling van resistentie tegen ca 10medicijnen van klinisch relevante HIV mutanten zou 640 Teraflops dagenbedragen; dit project staat sinds 2004 in de wachtkamer tot voldoende capaciteitbeschikbaar is. (MolMo, Turnhout)• Volledige 3D in silico geometrie-screening van grote virtuele databases (dit zou700 Teraflops dagen kosten) (screening van kandidaatsstoffen voor nieuwgeïdentificeerde targets uit biotech industrie). (MolMo, Turnhout)• Studie van proteïne-proteïne interacties zijn beperkt door de hoeveelheidbeschikbare rekenkracht. (MolMo, Turnhout)• Computationele modellen voor de studie van EEG-signalen en lokale veldpotentialenvan diepe breinstimulatie. (L. Boullart, UGent)c) Baanbrekend onderzoek met HPC-infrastructuur van 100 Teraflops• Berekening van grote systemen en belangrijke vergroting van de dimensie van desystemen; ook uitvoeren van moleculaire dynamica met langere simulatietijdenten einde een goede kans te maken op het observeren van chemisch interessantefenomenen. (P. Geerlings, VUBrussel)• Berekeningen op ADC(4) niveau van ionisatiefenomenen. Voor welke systemendeze code zal beschikbaar zijn is nog niet te voorspellen. (J.P. François, M. Deleuze,UHasselt)• Gesofisticeerde post-Hartree-Fock methoden, zoals MP4(SDQ) e.a., toegepast opstoffen zoals 5-oxo-1,3,2,4-dithiazool e.a. eisen erg veel van de computationele48