HPE-supercomputer terug op aarde na ruimte-experiment

De Spaceborne Computer van HPE is terug op de aarde na een test van anderhalf naar aan boord van het ISS. De fabrikant gaat het toestel, dat uit traditionele ‘aardse’ componenten bestaat, nu uitgebreid analyseren om de impact van de uitdagende omgeving op de hardware in kaart te brengen.

In 2017 stuurde HPE een compacte supercomputer naar het Internationale Ruimtestation ISS aan boord van een Dragon-capsule van SpaceX. De Spaceborne Computer, zoals de fabrikant het ding noemt, is relatief ordinair en dat maakt de hardware zo uniek. De ruimte is een uitdagende omgeving voor computerinfrastructuur. Temperaturen kunnen schommelen, de stroomvoorziening in het ruimtestation is minder stabiel met pieken en dalen maar vooral straling is een probleem. Het ontbreken van een dampkring betekent dat kosmische straling genadeloos inhakt op de apparatuur en dat heeft een impact op de werking.

Chipmuseum in de ruimte

Doorgaans kiezen fabrikanten er daarom voor om hun hardware extra robuust te maken. Dat proces kost tijd en is erg duur. Het resultaat is dat je buiten de atmosfeer hardware vindt die binnen de dampkring vooral tot zijn recht zou komen in een museum. Zo is het kloppend hart van het ISS gebouwd met Intel 80386SX-cpu’s, goed voor een rekenkracht van 20 MHz. New Horizons, dat ons in 2016 de eerste close ups van Pluto bezorgde, deed dat met een Mongoose-V-processor: een geharde maar tragere variant van de chip die de originele PlayStation aandreef.

HPE vroeg zich af of dat hardwarematige verstevigingsproces niet omzeilt kon worden door een slimme softwareoplossing en de Spaceborne Computer is het resultaat van die gedachtegang. Software op de supercomputer monitort vitale parameters van het systeem en laat het autonoom actie ondernemen. Zo kan de computer zichzelf tijdelijk uitschakelen wanneer het voltage onveilige proporties bereikt. Tegen andere problemen zoals straling is sommige aardse hardware in theorie al gewapend. Denk maar aan ECC-geheugen, dat met een systeem van hashes bitflips door straling kan detecteren en mitigeren.

Extra tijd in de ruimte

De SpaceBorne Computer is zo een HPC-systeem met commerciële onderdelen zoals je die hier op de begane grond ook in de rekken vindt. Het systeem bestaat uit twee nodes in een kwart-rack, en draait Red Hat Enterprise Linux 6.8. De computer is een variant van HPE’s Apollo 40-servers en heeft een rekenkracht van één teraFLOPS.

Bij lancering kon HPE’s plan op de nodige scepsis rekenen maar de computer kwijtte zich voorbeeldig van zijn taak. Het eerste jaar werkte het systeem alle tests zonder problemen af. Eind oktober van 2018 maakte een Russische Soyuz dan een onverwachte maar broodnodige demonstratie van het emergency abort-systeem van de capsule, wat voor vertraging van alle transport van en naar het ISS zorgde. Zo kreeg de computer er gratis een half jaar extra aan boord bij en die periode werd ingezet voor nieuwe experimenten. Zo draaide de computer al simulaties van de berekeningen die een ruimtetuig kan maken bij de terugkomst naar de aarde doorheen de atmosfeer.

Op controle

HPE gaat de Spaceborne Computer nu in detail analyseren en kijken naar de impact van de ruimte en de straling op de hardware. De fabrikant zal onderzoeken of individuele componenten meer versleten zijn in hun uitdagende omgeving, en zoja, hoeveel. Het onderzoek is belangrijk omdat het computerkracht voor toekomstige missies betaalbaarder maakt. Zeker met expedities naar bijvoorbeeld Mars in het achterhoofd, waarbij transmissies met de aarde een grote vertraging oplopen, is het belangrijk dat mensen zoveel mogelijk werk ter plaatse kunnen uitvoeren. Een supercomputer van het niveau van actuele exemplaren in datacenters kan daarbij helpen.

Gerelateerd: Van eigen chips tot exascale-supercomputer: Europa gaat concurrentie aan met Intel en Nvidia