Računski center, ki je močan za tisoč domačih računalnikov

Ažmanov računski center je sodobni večnamenski prostor, opremljen z vso infrastrukturo, da lahko vanj namestijo veliko število visoko zmogljivih računalnikov. Tam se nahaja eden največjih superračunalnikov v Sloveniji, ki služi raziskovanju na Kemijskem inštitutu. Računalniki skupaj vsebujejo okrog 4000 procesorskih jeder. Za primerjavo, sodobni namizni računalniki imajo praviloma med 4 in 8 jeder. Moč omenjenega računalniškega sistema malce posplošeno ustreza moči približno tisočim sodobnim namiznim računalnikom za domačo rabo. Računalniki v Ažmanovem računskem centru so povezani med seboj s hitrimi mrežnimi povezavami, kar omogoča računanje na več računalnikih (več sto jedrih) hkrati.

Glavni uporabnik in upravljalec tega modernega centra je Teoretični odsek inštituta. Po besedah raziskovalca dr. Jerneja Stareta, tudi eksperimentalno raziskovalni del rad posega po njem, s čimer se samo še bogati interdisciplinarnost.

Svojevrsten laboratorij, ki ni laboratorij

Oprema, o kateri je govora, je svojevrsten laboratorij, ki ni laboratorij v klasičnem pomenu besede, kot si ga torej najpogosteje predstavljamo. V tovrstnem laboratoriju se raziskovalci zaradi hrupa, ki ga računalnik proizvaja, tudi ne zadržujejo, imajo pa to prednost, da ga lahko upravljajo na daljavo – iz pisarn, od doma ali od koder koli, kjer imajo spletni dostop.

Posebna programska oprema

Na računalniku je nameščena posebna programska oprema, ki jo uporabljajo v kemijski znanosti. To so t.i. metode molekularne simulacije, s katerimi napovedujejo, kako se neka snov obnaša v realnem času. Torej na zapleten način z izjemno visoko oziroma atomsko resolucijo simulirajo obnašanje snovi pri pogojih, ki jih zanimajo.

Druga skupina programskih orodij so pa orodja kemijske statistike. To so orodja umetne inteligence, nevronskih mrež, ragresijskih modelov in statistike.

Na konkretni računalniški opremi so naredili že veliko odmevnih študij. Med bolj zanimivimi raziskavami, v katerih imajo računske metode znaten ali bistven doprinos, lahko izpostavimo načrtovanje zdravilnih učinkovin, pojasnitev mehanizma zapletenih večdelčnih interakcij, kot je na primer hidrofobna interakcija, študijo strukture ovojnega proteina virusa krompirja, napoved obstojnosti absorbcijskega materiala v sončni elektrarni, proučevanje izvora katalitična funkcije encimov … Vse pogostejše so tudi teoretične študije za domačo in tujo industrijo. V eni izmed slednjih so poiskali možnosti za zmanjšanje izhajanja NOx plinov iz talin nitratnih soli, ki se uporabljajo pri koncentratorskih sončnih elektrarnah.

Potrebno je nenehno posodabljanje

Računalniške kapacitete nenehno nadgrajujejo in posodabljajo, saj se strojna oprema zelo hitro razvija in tudi hitro zastari. V povprečju vsaki dve leti dodajo nove zmogljive strežnike, ki povečajo računsko moč centra vsaj za polovico.

Računski center je v primerjavi z drugimi inštitucijami zelo zmogljiv, ne bo pa najmočnejši, saj je v izgradnji nov nacionalni računski center, ki bo nameščen v Mariboru. Ekpertiza, ki je podlaga tako masivnemu centru, je nastala v posameznih lokalnih inštitucijah, zato je zelo pomembno, da imajo raziskovalci v »lastni inštituciji« ustrezno infrastrukturo, ki spominja na superračunalniške centre pri nas in po svetu.

Ažmanov računski center je opremljen z:

• 3800 CPU jeder + več strežnikov s skupno več tisoč grafičnimi procesorskimi enotami (GPU)
• 5TB RAM
• 300 TB HDD
• Mrežna povezava InfiniBand QSFP 40 Gb/s
• 25+ TFLOPS

• AMD Epyc 7401
• Intel Xeon Processor E5-2660 v3

• Do 16 strežniških omar (trenutno 5)
• Do 175 kW hladilnih kapacitet