Folding@home-project doorbreekt mythische exaflops-barrière in strijd tegen coronavirus

Het Folding@home-project, waarbij mensen de rekenkracht van een thuiscomputer kunnen uitlenen voor wetenschappelijke simulaties in de strijd tegen het coronavirus, heeft voor het eerst meer dan één exaflops aan rekenkracht ter beschikking: dat is het vijfvoud van ’s werelds krachtigste supercomputer.

Summit is de krachtigste supercomputer ter wereld met een piekrekencapaciteit van ongeveer 200 petaflops. Flops staat voor floating point operaties per seconde, en is een standaardeenheid om rekenkracht uit te drukken. Momenteel wordt er gewerkt aan wat de eerste exascale-computers moeten zijn. De VS hopen tegen volgend jaar met Aurora ’s werelds eerste HPC-systeem met een capaciteit van meer dan één exaflops (1.000 petaflops) klaar te hebben en in 2023 moet El Capitan zelfs de twee exaflops overstijgen.

Mijlpaal

Vandaag is de exaflops-barrière echter gebroken: niet door een instelling of een land, maar door het Folding@home-project. Folding@home gebruikt rekenkracht die mensen vrijwillig ter beschikking stellen door een klein stukje cliëntsoftware op hun systeem te installeren. De beschikbare rekenkracht komt vervolgens in een poule terecht waarop onderzoekers beroep kunnen doen om complexe wetenschappelijke simulaties uit te voeren. Het gaat bij dit project concreet om simulaties van de eiwitten van virussen. Door te onderzoeken hoe die zich gedragen, is het mogelijk om kwetsbaarheden te ontdekken waarop geneesmiddelen kunnen inwerken.

Het project is afkomstig van de universiteit van Stanford en de beschikbare rekenkracht wordt momenteel aangewend voor onderzoek naar het nieuwe coronavirus. Waar wetenschappers simulaties normaal toevertrouwen aan een traditionele supercomputer, doet Folding@home beroep op de gedistribueerde rekenkracht van de vrijwilligers. Dat iedereen met een pc zo een bijdrage kan leveren aan de strijd tegen Covid-19, viel niet op dovenmansoren. De laatste dagen en weken breekt Folding@home alle records. Drie dagen geleden tekende het netwerk een rekencapaceit van bijna 500 petaflops op, voldoende om krachtiger te zijn dan de zeven krachtigste supercomputers ter wereld.

Miljoenen processorkernen

In een tweet liet Folding@home weten dat het netwerk de exaflops-barrière heeft verpulverd. De piekcapaciteit staat momenteel op een waanzinnige 1,5 exaflops afkomstig van 4.630.510 cpu-kernen verspreid over 593.938 processors, 356.065 Nvidia-gpu’s en 79.498 AMD-gpu’s.

De virtuele supercomputer mag je niet helemaal vergelijken met een ‘echt’ HPC-systeem. Folding@home heeft wel beschikking over een waanzinnige hoeveelheid rekenkracht, maar kan die alleen benutten voor workloads die opgesplitst en verdeeld kunnen worden over individuele nodes. De nodes, cpu’s en gpu’s kunnen immers niet samenwerken aan een heterogeen probleem zoals in een traditionele supercomputer. In dergelijke toestellen zorgen enorme hoeveelheden RAM en bliksemsnelle interconnects voor een mooi samenspel van de beschikbare hardware.

Gezamenlijk record

Dat gezegd zijnde valt niet te ontkennen dat Folding@home net een belangrijke historische mijlpaal in de computergeschiedenis heeft gehaald. Het knappe record toont aan dat rekenkracht belangrijk is in de zoektocht naar een geneesmiddel maar illustreert ook de kracht van een wereldwijde aanpak van een probleem door particulieren. Dat niet China, de VS, Europa of Japan met de exascale-primeur gaan lopen, maar de hele wereld samen, heeft een mooie symbolische waarde.