VSC_Jaarverslag_2019.pdf by Vlaanderen-be

VSC | VLAAMS SUPERCOMPUTER CENTRUM

Jaarverslag 2019

Met steun van

Inhoud Voorwoord

Het VSC uitgelicht Ter inleiding

Tiering model

Nieuwe governance structuur

Financiering van Tier-1 en Tier-2

SubsidiĂŤring

Effectieve personeelsinzet

Profielen

Gevorderde ondersteuning

Outreach naar bedrijven 42

Recurrente financiering

Plan van aanpak

Eenmalige investering SaaS

Digitale aanwezigheid

Dienstverlening aan bedrijven

VSC industriĂŤle raad

Activiteiten uitgevoerd in 2019

Bekendmaking aan bedrijven en andere organisaties

Compute

Gebruik door niet-academici

Het Tier-1 supercomputerplatform Uitbreiding Tier-1b (BrENIAC)

Tier-1 uptime

Toekennen van rekentijd

Tier-1 bezetting

VSC USERS DAY 2019

Tier-1c RFP en aankoop procedure

Deelname aan nationale en internationale evenementen, congressen en workshops

Data

Cloud

Gebruikersworkshops

Integratie

Tier-2 infrastructuur

Personeel

Beschikbare infrastructuur

Exploitatie en gebruik

Toekennen rekentijd Tier-2

Gebruikersondersteuning

Beantwoorden van vragen van gebruikers

Bijeenkomsten met gebruikers/ specifieke ondersteuning

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Opleidingen

Evenementen

Internationale samenwerking

EuroHPC en PRACE

EGI

Succesverhalen

Bijlagen

in de kijker

NIEUWE GOVERNANCE STRUCTUUR Een High-End Computing (HEC) raad – Vlaanderen stuurt voortaan de werking aan, stippelt het langetermijnbeleid voor het VSC uit en definieert een aantal strategische doelstellingen.

UPGRADE TIER-1 INFRASTRUCTUUR Het VSC investeerde in de zomer van 2019 vijf miljoen euro in de upgrade van zijn supercomputer BrENIAC.

vscentrum.be

SUCCESVERHALEN In een reeks succesverhalen op VSC’s YouTube kanaal kan je HPC gebruikers hun verhalen bekijken.

Jaar verslag 2019

Voorwoord Het VSC, een samenwerkingsverband tussen de Vlaamse universiteiten en FWO, maakte in 2019 een belangrijke transformatie door. Deze verandering had o.a. te maken met een verhoogde inzet op leiderschap en strategie, met de verdere uitbreiding van het HPC-aanbod, en met oog voor toekomstige internationalisering. Zo tekende VSC een nieuwe governance structuur uit. Dit om tegemoet te komen aan een groeiend aantal stakeholders. Een HighEnd Computing (HEC) raad werd opgericht, voorgezeten door een onafhankelijk voorzitter, Peter Michielse, CTO bij SURFsara BV, en is verder samengesteld uit vertegenwoordigers van de universiteiten, van de strategische onderzoeksinstellingen, van de Vlaams wetenschappelijke instellingen, vanuit de industrie en de raad van bestuur van het FWO. Ook verdubbelde BrENIAC (Tier-1 infrastructuur) in rekencapaciteit. Er werd daarvoor 5 miljoen euro geïnvesteerd in deze upgrade. Het uitgebreide systeem heeft nu 988 nodes en een peak performantie van 1,5 PFlop/s (double-precision). Dit geeft VSC-gebruikers de mogelijkheid om hun code op te schalen en meer complexe problemen op te lossen.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Een hedendaags Tier-1 “supercomputing platform” biedt echter niet enkel rekenkracht. Zowel compute, data als cloud technologieën moeten complementair met elkaar beschikbaar zijn. VSC boekte veel vooruitgang in de opzet van Supercomputing as a Service (SaaS), met in 2019 een aantal afgewerkte pilootprojecten. Via de vijf Vlaamse universiteiten neemt VSC ook deel aan EuroHPC, een initiatief van de EU om een “World Class Supercomputing Ecosystem” in Europa uit te bouwen. België behoort tot het Finse LUMI-consortium, en diende een projectvoorstel in voor de oprichting van een ‘National Competence Center’ rond HPC. Tenslotte maakte VSC in 2019 verder werk van z’n ambitie om als een dienstencentrum te opereren waar bedrijven terechtkunnen wanneer ze vernieuwende computationele technieken willen incorporeren in hun business.

Leen Van Rentergem Jan Ooghe Ingrid Barcena

Annie Cuyt Stefan Becuwe

Ewald Pauwels Stijn De Weirdt

Geert Jan Bex Rafal Al-Tekreeti

Stefan Weckx Ward Poelmans

Caroline Volckaert Tim Jaenen

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Het VSC uitgelicht Ter inleiding De ondersteuning en uitbating van High Performance Computing (HPC) is in Vlaanderen georganiseerd binnen het Vlaams Supercomputing Centrum, het VSC. Het VSC is een consortium waarin de 5 Vlaamse associaties de krachten bundelen om HPC-infrastructuur en ondersteuning aan te bieden aan de brede onderzoeksgemeenschap in Vlaanderen, zowel uit universiteiten, kennisinstellingen, bedrijven en overheid. Daarnaast biedt het VSC binnen haar opdracht als dienstverlener een waaier aan opleidingen aan die het gebruik van de infrastructuur moeten bevorderen. Het huisvest infrastructuur in vier hubs: UAntwerpen, Vrije Universiteit Brussel, UGent en KU Leuven. Het VSC wordt beheerd door het FWO, Fonds Wetenschappelijk Onderzoek â€“ Vlaanderen.

Tiering model In het Europees model voor HPC wordt een onderscheid gemaakt tussen drie niveaus: de rekencapaciteit waarover onderzoeksinstellingen beschikken (Tier-2), de rekencapaciteit waarvan de noden en de kosten een instelling overstijgen en die op het niveau van een regio of een land voorzien wordt (Tier-1) en de superzware rekeninfrastructuur (Tier-0). Het VSC richt zich vooral op de lagen Tier-2 en Tier-1, en poogt zo een getrapte brug te vormen tussen Tier-3 en Tier-0.

Europa

Regionaal Nationaal

Vlaams Supercomputer Centrum

Universiteit

Desktop

Afbeelding 1. Tiering model

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Nieuwe governance structuur Om de werking van het VSC te optimaliseren, de VSC organisatie daadkrachtiger te maken en tegemoet te komen aan de (toekomstige) noden van een groeiend aantal stakeholders, werd in 2019 de governance structuur van het VSC hertekend, gesteund op een meer doorgedreven samenwerking tussen alle partners. Een High-End Computing (HEC) raad – Vlaanderen stuurt voortaan de werking aan, stippelt het langetermijnbeleid voor het VSC uit en definieert een aantal strategische doelstellingen. Voor de komende jaren zullen de noden van de (toekomstige) gebruikers (HPC, cloud, data en nieuwe disciplines) immers bepalend zijn voor de toekomst en de rol van het VSC. De positionering t.o.v. EuroHPC zal hierbij ook een rol spelen. Een langetermijnfinanciering dient dan ook verder bepleit te worden.

Peter Michielse

De HEC-raad wordt voorgezeten door een onafhankelijk voorzitter, Peter Michielse, CTO bij SURFsara BV, het Nederlands nationaal HPC en big data center, en is verder samengesteld uit vertegenwoordigers van de universiteiten, van de strategische onderzoeksinstellingen, van de Vlaams wetenschappelijke instellingen, vanuit de industrie en de raad van bestuur van het FWO. Bovendien wonen vertegenwoordigers van het departement EWI en FWO als waarnemers de vergaderingen bij.

HEC raad - Vlaanderen effectief lid

plaatsvervanger

UGent

Johan Van Camp

Danny Schellemans

UAntwerpen

Annie Cuyt

Wouter Herrebout

KU Leuven

Leen Van Rentergem

Annemie Depuydt

VUB

Stefan Weckx

Frank De Proft

UHasselt

Niel Hens

Jan Aerts

SOC

Rinaldo Beck (VIB)

Wilfried Verachtert (imec)

VWI

Frederik Leliaert (Pl. Meise)

Steven Dessein (Pl. Meise)

Afgevaardigde RvB FWO

An Van de Vel (Umicore)

Voorzitter

Peter Michielse (SURFsara NL)

Industriële raad Vz

Mia Vanstraelen

EWI waarnemer

Michele Oleo

FWO waarnemer

Hans Willems

secretariaat

FWO

Tabel 1. HEC raad - Vlaanderen

“OP HET GEBIED VAN HIGH PERFORMANCE COMPUTING STAAT ER VEEL TE GEBEUREN, ZOWEL IN VLAANDEREN ALS IN EUROPA. HET VSC WERKT AAN EEN NIEUW TIER-1 SYSTEEM VOOR ONDERZOEKERS IN VLAANDEREN EN MET DE KOMST VAN EUROHPC WIL DE EUROPESE COMMISSIE DE KOMENDE JAREN EN DECENNIA OP HET GEBIED VAN HIGH PERFORMANCE COMPUTING ONAFHANKELIJK WORDEN VAN DE VS, CHINA EN JAPAN. DEZE ONTWIKKELINGEN ZIJN EEN BELANGRIJKE DRIJFVEER OM DE STRATEGISCHE ROL VAN HET VSC TE VERSTERKEN. ALS VOORZITTER VAN DE HIGH-END COMPUTING RAAD IN VLAANDEREN HOOP IK EEN BIJDRAGE TE KUNNEN LEVEREN AAN DE GEWENSTE ROL VAN HET VSC, NU EN VOOR DE TOEKOMST.” Peter Michielse CTO | SURFsara BV voorzitter HEC-Raad

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Financiering van Tier-1 en Tier-2 De financiering van de Tier-1 en Tier-2 infrastructuur verloopt momenteel via twee geldstromen. Enerzijds is er een recurrent budget van 6.381.000 euro jaarlijks beschikbaar waarmee voornamelijk Tier-2 investeringen en het personeel gefinancierd worden. Daarnaast wordt via een eenmalige opstartfinanciering van 30.000.000 euro voor de periode 2018-2022 het Tier-1 Supercomputing as a Service met de drie componenten compute, cloud en data gefinancierd. Een structureel budget voor alle VSC financiering is wenselijk om een langetermijnstrategie uit te werken en klaar te staan voor nieuwe uitdagingen.

Recurrente financiering In 2019 werd de Tier-2 infrastructuur voor 5.821.000 euro gecofinancierd door het FWO verdeeld over 3.921.000 euro investeringen in hardware en 1.900.000 euro in personeel. Daarnaast investeerde het FWO 380.000 euro in het personeel voor de twee Tier-1’s en de energiekost (180.000 euro) van de tweede Tier-1. Deze middelen werden aangewend voor het financieren van: ` personeelskosten voor de exploitatie van de eerste en de tweede Tier-1 (380.000 euro); ` personeelskosten voor de opleiding en ondersteuning van gebruikers op zowel Tier-1 als Tier-2 (1.900.000 euro); (Met dit bedrag kunnen aan de vijf Vlaamse universiteiten in totaal het equivalent van 20 VTE’s gesubsidieerd worden.) ` de energiekosten van de tweede Tier-1 (180.000 euro); ` investeringen en werkingskosten voor de Tier-2 infrastructuur (3.921.000 euro); (De universiteiten hebben deze middelen vooral gebruikt voor bijkomende investeringen in Tier-2. Deze instellingen financieren met eigen middelen de energie- en exploitatiekosten van de Tier-2.) In onderstaande tabel wordt een overzicht gegeven van de verdeling van deze bedragen over de vijf Vlaamse universiteiten. Rubriek Personeel in FTE Capital Totaal

KU Leuven 6 €570 000

UHasselt 2 €190 000

UGent 5 €475 000

VUB UAntwerpen 3 4 €285 000 €380 000

CAPEX en werking Tier-2 Energiekosten Tier-1 Belnet Totaal

€1 601 341 €180 000 €35 000 €2 386 341

€150 388

€1 247 557

€400 999

€340 388

€1 722 557

€685 999

Subtotaal Tier-2 20 €1 900 000

€485 714 €3 886 000 €180 000 €35 000 €865 714 €6 001 000

Tier-1a 2 €190 000

Tier-1b Totaal 2 24 €190 000 €2 280 000

€190 000

€3 886 000 €180 000 €35 000 €190 000 €6 381 000

Tabel 2. verdeling recurrent budget 2019

Voor de toekenning van de subsidies sloot het FWO met elke universiteit een overeenkomst af waarin voorzien werd dat de besteding van de toegekende middelen kan gespreid worden over twee begrotingsjaren. De toegekende middelen moeten met bewijsstukken verantwoord worden en over de aanwending moet er een bestedingsrapport ingediend worden waarin onder meer informatie over het gebruik van de Tier-1 en de Tier-2 infrastructuur gegeven wordt.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Eenmalige investering SaaS De Tier-1 supercomputing infrastructuur in Vlaanderen was tot nog toe vooral gericht op gebruikers met zware rekenvraagstukken (typische HPC/HTC workloads). Hoewel dit platform in zijn huidige vorm reeds erg succesvol is, komt de huidige focus op compute evenwel niet langer tegemoet aan alle noden van vele onderzoekers. Ook bij de industrie is er de vraag naar meer dataverwerking, ontsluiting en gebruiksomgevingen op maat. Het VSC biedt daarom een nieuw conceptueel Tier-1 model aan: Supercomputing as a Service. Binnen dit model kunnen we verschillende infrastructuurcomponenten onderscheiden, die het samen mogelijk maken om een verhoogd service level aan te bieden aan de gebruikers van het VSC.

Tier-1 Compute

Tier-1 computing

Tier-1 Data

Tier-1 Cloud

Afbeelding 2. SaaS

1. De belangrijkste component in dit model blijft de compute infrastructuur: klassieke rekenclusters die zware of een veelvoud aan rekentaken kunnen verwerken. 2. Onlosmakelijk daaraan verbonden is een data component. Steeds meer gebruikers hebben immers computationeel werk dat intensief gebruik maakt van grote datasets. Het migreren van deze data van en naar de compute infrastructuur telkens deze voor een berekening moet worden gebruikt is omwille van de schaal zeer inefficiënt. Het is dan ook noodzakelijk een data component toe te voegen waar grote datasets gedurende een langere tijd kunnen opgeslagen worden en van daaruit ook op een efficiënte manier worden verwerkt. 3. Onderzoek met deze datasets vraagt veelal ook een flexibele gebruiksomgeving: een omgeving waar op een interactieve manier, op maat van de toepassingen en van de gebruikers analyses kunnen gebeuren; een omgeving waar pre- en postprocessing kan worden uitgevoerd; een omgeving waar de data op een web-gebaseerde manier kan ontsloten worden voor de gebruikers, kan gevisualiseerd worden of kan geraadpleegd worden door medewerkers, geïnteresseerden of gebruikers van het onderzoek of de onderzoeksresultaten. Hiertoe wordt een infrastructuur voorzien die niet de focus legt op compute maar eerder op ‘op-maat’ ontsluiting en gebruik van de data. Hier kan een model worden gehanteerd dat sterk aanleunt bij dat van cloud-providers.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Een hedendaags Tier-1 “supercomputing platform” biedt dus zowel compute, data als cloud technologieën complementair met elkaar aan. Toekomstige investeringen in Tier-1 moeten deze focus dan ook reflecteren. Dit houdt in dat blijvende investeringen worden gedaan in de ‘klassieke’ Tier-1 compute infrastructuur, doch dat daarnaast ook een centraal beheerde Tier-1 data omgeving wordt opgebouwd en cloud services kunnen worden aangeboden. De laatste twee componenten zijn nieuw op het Tier-1 niveau. Onderstaande impulsfinanciering voor het opbouwen van deze omgevingen zorgt ervoor dat gedurende de komende 5 jaar een volledig model en infrastructuur kunnen worden uitgebouwd om het Supercomputing as a Service concept te verwezenlijken. 2018 Tier-1 compute Tier-1b uitbreiding Tier-1c (derde Tier-1)

2019

2021

2022

Totaal

€6 000 000

€5 000 000 €12 000 000

€395 000

€125 000

€1 080 000

€1 360 000 €2 050 000 €175 000 €405 000

€2 050 000 €125 000

€5 820 000 €750 000

€5 000 000 €6 000 000

Tier-1 cloud Tier-1 Cloud Tier-1 data Tier-1 data Tier-1 perifere install Stroom- en personeelskosten Tier-1 stroom Tier-1 personeel €190 000 totaal

2020

€5 190 000

€435 000 €360 000 €45 000

€125 000

€230 000 €380 000

€700 000 €570 000

€1 010 000 €570 000

€1 130 000 €570 000

€3 070 000 €2 280 000

€1 450 000

€8 930 000

€4 430 000

€10 000 000

€30 000 000

Tabel 3. Details impulsfinanciering

Aangezien de Tier-1 financiering afloopt in 2022, moeten nu reeds stappen gezet worden voor een vervolgtraject zodat ook na 2022 de toegang tot HPC kan gecontinueerd worden. Niet alleen het compute luik, maar ook de data/ cloud component dienen verder uitgebouwd te worden. Daarvoor kunnen investeringen in datavoorzieningen en archivering (langetermijnopslag) overwogen worden in het toekomstige budget.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Het Tier-1 supercomputerplatform Sinds 2018 leidt een operationeel managementteam (OMT) het Tier-1 project. Het OMT heeft als opdracht een concreet operationeel plan uit te werken voor de volledige looptijd van dit project en is ook verantwoordelijk voor de implementatie en de communicatie naar de stakeholders (leveranciers, VSC gebruikerscommissie, VSC Industriële raad en eindgebruikers).

Activiteiten uitgevoerd in 2019 In 2019 stelde het OMT een nieuw Tier-1 SaaS investeringsplan op voor de periode 2020-2022 en maakte een concreet actieplan om dit investeringsplan uit te voeren. Het werk werd opgesplitst in 13 werkpakketten met heel concrete doelen. Alle werkgroepen zijn samengesteld met personeel uit alle instellingen om de samenwerking tussen de VSC instellingen te promoten en te garanderen dat de kennis wordt gedeeld. WP0. Management. OMT

WP1. Upgrade Tier-1b WP2. Compute requirements WP15. Tier-1c benchmarks WP16. Tier-1c RFP

WP4. iRODS pilot WP5. Globus online pilot WP7. Data requirements

WP8. OpenStack pilot WP9. Cloud requirements

WP10. Authentication and Authorization. WP11. Exploitation models WP12. VSC network 16 work packages with concrete goals Multisite VSC Workgroups to promote collaboration and knowledge sharing WP3/WP6/WP13/WP14 finished or stopped

Afbeelding 3. Tier-1 actieplan

In 2019 lag de focus op versterking van de Compute component enerzijds en anderzijds de verderzetting van de data en cloud pilotstudies. Volgende acties werden in 2019 uitgevoerd: • De uitbreiding van de huidige Tier-1 omgeving (Tier-1b, BrENIAC); • De start van de aankoopprocedure van het volgende systeem voor de Tier-1 compute component (Tier-1c); • Het verder experimenteren met een aantal pilotimplementaties voor de data en cloud componenten; • Het identificeren van de gebruikersnoden voor de drie componenten.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Compute Uitbreiding Tier-1b (BrENIAC) In februari werd het Tier-1b systeem (BrENIAC) uitgebreid met extra 408 rekennodes met elk twee Intel Gold 6132 (Skylake) processoren, 28 cores en 192 GB geheugen en een Infiniband EDR netwerk met een 2:1 fat tree configuratie. Het GPFS storage systeem werd ook uitgebreid met 696 TB netto extra capaciteit. Met deze uitbreiding heeft BrENIAC een piekprestatie van 1,5 PFlop/s en een totale scratch capaciteit van 1,2 PB. De installatie van de nieuwe nodes gebeurde in maart en tijdens de acceptatietesten voerde het VSC team ook een HPLinpack benchmark uit met alle nodes van het system met een resultaat (Rmax) van 1 PFlop/s. Na de acceptatietesten gebeurde er een gesloten pilootfase met toegang tot de uitgebreide BrENIAC capaciteit met focus op Large Scale projecten. Een aantal gebruikers van verschillende instellingen dienden een projectvoorstel in met de volgende voorwaarden: } > 15.000 nodedagen } Zes tot acht weken om de rekentijd te gebruiken VSC ontving in totaal zes aanvragen voor grote projecten voor de pilootfase van de uitgebreide BrENIAC capaciteit. Deze werden allen goedgekeurd met de gevraagde rekentijd met aanvang van de rekenperiode vanaf begin mei en einde in september 2019, i.e. voor de start van de derde cutoff van 2019. In deze periode werden bijna 25.000 nodedagen gebruikt door de pilootprojecten waarvan 60% door jobs met meer dan 50 compute nodes simultaan. In september werden de nieuwe nodes in productie gebracht.

Tier-1 Uptime Er was in 2019 over het algemeen een goede beschikbaarheid van de Tier-1 infrastructuur, dit willen zeggen uptime percentages tussen 92,7 en 99,6%. Er waren echter ook drie momenten met een significante downtime. 1. De downtime in maart was nodig voor de installatie van de uitbreiding van BrENIAC. Dit omvatte de installatie van nieuwe nodes, netwerkconfiguratie en uitbreiding van de storage. 2. Eind juli, begin augustus was er in 1 rack een probleem met de PDU, die de stroomvoorziening in een rack regelt. Die nodes werden vervolgens ook gebruikt om een update van de Linux Kernel te testen. 3. Tenslotte was er in oktober een externe stroompanne waardoor ĂŠĂŠn deel van de cluster zonder stroom zat.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

% beschikbare nodes Tier-1 120.0%

100.0%

80.0%

60.0%

40.0%

20.0%

0.0% jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Afbeelding 4. Tier-1 Uptime 2019

Toekennen van rekentijd Er zijn een aantal manieren waarop onderzoekers rekentijd op Tier-1 kunnen bekomen. Daarbij wordt een onderscheid gemaakt tussen academische en niet-academische gebruikers. Voor onderzoekers verbonden aan een universiteit, een SOC of een gelijkaardige onderzoeksinstelling bestaan de volgende toegangskanalen:

Starting Grant • Maximaal 500 nodedagen rekentijd • Kan op elk ogenblik aangevraagd worden, met snelle doorlooptijd • Om Tier-1 uit te proberen en benchmarks of softwaretests uit te voeren, als voorbereiding van een volwaardige projectaanvraag • Gratis Er zijn in 2019 in totaal vijftig starting grants uitgereikt, waarvan 12 in astronomie en astrofysica, acht in chemie, één in computerwetenschappen, vier in earth sciences, twee in levenswetenschappen, vier in moleculaire modelering, zeven in fysica, en twaalf in technologie. De verdeling per universiteit zag er als volgt uit: KU Leuven: 22, UGent: 11, VUB: 9, UAntwerpen: 5, UHasselt: 1. Verder kregen ook imec en het von Karman Instituut elk één starting grants.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Project access • Voor allocaties van 500 tot 5.000 nodedagen rekentijd • Projectaanvragen beschrijven: } het kaderend wetenschappelijk project; } het consortium van gebruikers dat de berekeningen zal uitvoeren; } het financierend kanaal; } de rekentaken die zullen worden uitgevoerd (technisch); } de software die zal worden aangewend; } desgevallend, welke wetenschappelijke resultaten werden bekomen met vorige Tier-1 project allocaties. • Projectaanvragen kunnen steeds ingediend worden, maar worden op 3 momenten in het jaar geëvalueerd door de Tier-1 Allocation Board • Gratis Voor het beoordelen van de Tier-1 projectaanvragen werd een ‘Tier-1 Allocation Board’ ingesteld. Hierin zetelen vijf buitenlandse deskundigen:

Isabelle Dupays (IDRIS, Frankrijk)

Nicole Audiffren (CINES, Frankrijk)

Gavin Pringle (EPCC, UK)

Walter Lioen, voorzitter (SURFsara, Nederland)

Robin Richardson (UCL IRIS, UK)

Het FWO staat in voor het secretariaat. De HPC-coördinatoren van de Vlaamse universiteiten worden als waarnemers uitgenodigd om aan de vergaderingen van de Tier-1 Allocation Board deel te nemen. Bovengenoemde commissie evalueert de aanvragen en beslist of de gevraagde rekentijd geheel, gedeeltelijk of helemaal niet toegekend wordt.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

In drie ronden zijn er in 2019 in totaal 68 projecten ingediend voor een totaal van 259.240 nodedagen. 64 projecten werden toegekend voor een totaal van 241.439 nodedagen. Over de verschillende projectronden die tijdens 2019 zijn geëindigd, werd gemiddeld 89% van de toegekende tijd opgebruikt. Net zoals bij HPC clusters in het buitenland zijn chemie, fysica en de ingenieursdomeinen goed vertegenwoordigd.

30,7% Molecular Modelling 25% Technology 12,6% Physics 15,4% Astronomy and astrophysics 7,1% Life sciences 4,8% Chemistry 2,5% Psychology 1% Earth sciences 0,9% Computer Science Afbeelding 5. Verdeling gebruik Tier-1 per wetenschappelijk domein

In de bijlagen is een overzichtslijst te vinden van de toegekende projectaanvragen en starting grants in 2019. Voor onderzoekers uit de industrie bestaan eveneens twee toegangskanalen om Tier-1 rekentijd te bekomen:

Exploratory Access • Maximaal 500 nodedagen rekentijd • Om de Tier-1 gebruikersomgeving uit te proberen, benchmarks of softwaretests uit te voeren • Gratis

Full Access • Bedrijven kunnen een overeenkomst sluiten met de Tier-1 huisvestende instelling en FWO om rekentijd af te nemen • Full cost aanrekening van verbruikte rekentijd en gebruikte storage De tarieven waaraan industriële gebruikers Tier-1 rekentijd kunnen kopen, werden vastgelegd in het Toegangsreglement 2019. Daarnaast kunnen onderzoekers uit de industrie ook toegang krijgen tot Tier-1 in het kader van een onderzoeksproject in samenwerking met een publieke onderzoeksinstelling zoals bv. een Vlaamse universiteit. Voor een overzicht van het industrieel gebruik op de VSC infrastructuur zie ‘Outreach naar bedrijven’.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Tier-1 bezetting % bezetting

120.0% 100.0% 80.0% 60.0% 40.0% 20.0% 0.0%

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

Broadwell

aug

sep

okt

nov

dec

Skylake

Afbeelding 6. Tier-1 bezetting in 2019

Vanaf februari konden de eerste testprojecten worden uitgevoerd op de BrENIAC Skylake nodes, in november zijn die nodes dan in productie gegaan. De BrENIAC Broadwell nodes werd in maart ook een tijdje stilgelegd. Opvallend waren er minder aanvragen ingediend in de tweede call van 2019, hetgeen tot een lagere bezetting in de herfst leidde. Het aantal aanvragen steeg weer in de derde call.

Tier-1c RFP en aankoop procedure Op 30 januari 2019 koos het FWO het datacenter van Universiteit Gent als hosting site voor de derde Vlaamse Tier-1 supercomputer, die van 2020 tot 2026 in productie zal zijn. Binnen het VSC kwam men ook overeen dat de Universiteit Gent als aanbestedende instelling voor de aankoop optreedt. Het FWO zal de nodige middelen voor de aankoop vrijmaken en deze via een subsidieovereenkomst ter beschikking stellen aan de UGent.

Apr 2020 Award

Aug 2019 Start procurement

Jan 2020 Deadline offerâ€™s submission

Oct 2020 Installation

Afbeelding 7. Aankoopprocedure Tier-1c

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Nov 2020 Pilot

Feb 2021 Production

De UGent kondigde op 17 mei 2019 een opdracht aan voor het afsluiten van een raamovereenkomst met het oog op de aankoop, levering en het in bedrijf stellen van Tier-1 HPC rekeninfrastructuur, scratch storage en diensten voor gebruik binnen het VSC. Deze raamovereenkomst omvatte tevens de levering van aanvullende onderdelen, software en onderhoudscontracten, en bijkomende services en ad hoc consultancy opdrachten voor de Tier-1. Binnen deze raamovereenkomst zullen twee Tier-1 supercomputers worden aangekocht en in productie gebracht: één tegen eind 2020 en een uitbreiding tegen eind 2022. De selectie- en gunningscommissie is in overleg met het VSC samengesteld en bestaat uit de volgende vertegenwoordigers: Ewald Pauwels, Dieter Roefs, Stijn De Weirdt (UGent), Stefan Becuwe (UAntwerpen), Ward Poelmans (VUB) en Ingrid Barcena (KU Leuven). In het voorjaar bereidde men het bestek voor met als startpunt de Tier-1b (BrENIAC) RFP en de KU Leuven Tier-2 RFP voor “Genius”. April 2020 is de beoogde afrondingsperiode voor de aanbestedingsprocedure.

Data Meer en meer HPC gebruikers hebben rekentaken die intensief gebruikmaken van grote datasets. Het migreren van grote datasets van en naar de rekeninfrastructuur wanneer ze nodig zijn, is inefficiënt en soms onmogelijk omwille van de grote schaal. Daarom is het nodig om een dataluik dichterbij de rekeninfrastructuur te zetten waarin grote datasets kunnen opgeslagen worden voor langere periodes. In 2018 startten twee pilootprojecten als oplossingen voor de Tier-1 Data component. Enerzijds een piloot voor een data management platform gebaseerd op iRODS en anderzijds een piloot van data transfer services op basis van Globus.

iRODS piloot Deze Research Data Management (RDM) service heeft als doel een platform aan te bieden om onderzoeksdata op te slaan tijdens de actieve fase van de research data life cycle, wanneer data is verzameld en geanalyseerd, maar nog niet gepubliceerd. Deze service is toegankelijk voor onderzoekers die ook de VSC Tier-1 Compute infrastructuur gebruiken.

Afbeelding 8. Tier-1 Data component vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Globus De nieuwe Tier-1 Data service is gebaseerd op de Open Source software iRODS (https://irods.org/). Deze nieuwe service zal onderzoekers helpen om vanaf het begin van hun onderzoek hun projectdata volgens de FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) principes te behandelen. Dat kan hen helpen om later hun onderzoeksdata te migreren naar de eigen instelling of naar domeinspecifieke repositories om ze te publiceren of te archiveren en, indien mogelijk, publiek toegankelijk (open access) te maken. Bovendien zal dit platform onderzoekers ook helpen om hun wetenschappelijke workflows op een meer efficiënte manier uit te voeren door het gebruik van tools om de verzameling van data, data kwaliteitscontroles en de migratie van data van en naar de HPC systemen te automatiseren. De pilootinfrastructuur kende een initiële start geïnstalleerd aan de UGent waar een aantal testen plaatsvonden. In augustus migreerde de pilootinfrastructuur naar KU Leuven en wordt een volledige nieuwe iRODS omgeving geïnstalleerd met het oog op een productieomgeving. In december kocht VSC 3,6 PB storage capaciteit: 2 POSIX systemen met 1,5 PB bruto plus een Ceph gebaseerd systeem met 600 TB bruto. Deze capaciteit dient om een aantal pilootprojecten met verschillende onderzoeksgroepen te kunnen starten. Het eerste pilootproject is een samenwerkingsproject tussen 5 onderzoeksgroepen van drie Vlaamse universiteiten (UGent, VUB en KU Leuven) rond klimaatveranderingsstudies. De implementatie van dit pilootproject vindt in de eerste helft van 2020 plaats en zal als referentie dienen om vier of vijf extra pilootprojecten van onderzoekers van verschillende wetenschappelijke domeinen te starten in de loop van het daaropvolgende jaar. In oktober werd KU Leuven ten behoeve van VSC lid van het iRODS consortium met een “sustained” subscriptie. Dankzij dit lidmaatschap zal VSC consulting en training van iRODS experten kunnen krijgen. Bovendien is het ook een opportuniteit om ervaring en kennis te delen met andere instellingen ter wereld die ook gelijkaardige RDM oplossingen op basis van iRODS aan te bouwen zijn. 18

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Een Globus testbed is geïnstalleerd op alle VSC HPC Tier-1 en Tier-2 systemen. Globus is software die data transfer services tussen verschillende data endpoints biedt. Alle Tier-1 en Tier-2 systemen zijn beschikbaar als een Globus data endpoint met de compute storage areas (Tier-2/Tier-1 scratch, HOME en DATA). De Globus endpoints zijn beschikbaar voor alle gebruikers. De documentatie om dit te configureren en te gebruiken staat op de VSC documentatie website, link.

Cloud Onderzoekers die de VSC Tier-1 HPC services gebruiken, hebben ook vaak nood aan een meer flexibele omgeving waarin ze kunnen gebruikmaken van software of services die niet geschikt zijn voor een grootschalig HPC-systeem, denk dan bijvoorbeeld aan op maat gemaakte softwarepakketten, interactieve data analyse-tools, workflow portals, data-visualisatie en specifieke pre- en postprocessing pakketten. De Tier-1 Cloud component heeft de ambitie om deze nood in te lossen door een cloud service gebaseerd op OpenStack te implementeren die ‘on demand’ resources kan aanbieden op een meer flexibele en cloud-like manier. Dit nieuwe platform zal aan de ene kant over Infrastructuur as a Service (IaaS) capaciteiten beschikken om resources in te kunnen zetten zoals virtual machines (VMs), en “storage-of-network” met volledige controle door de gebruikers van deze resources. Aan de andere kant zal het cloudplatform ook een aantal high-level diensten aanbieden via een ready-to-use catalogus van templates die het eenvoudig maakt om databanken of webservers met slecht een paar muisklikken op te zetten. De bestaande pilootopstelling op basis van OpenStack werd in 2019 verder uitgebouwd en gebruikt. In 2019 werd ook gestart met de opbouw van een productieomgeving. Op 6 maart 2019 vond een eerste cloud (piloot)gebruikersmeeting plaats waar de reeds actieve en ook enkele nieuwe gebruikers hun plannen en ervaringen presenteerden. In totaal werden 8 cases voorgesteld. Een stand van zaken met betrekking tot de pilootomgeving kwam daar aan bod inclusief een korte demo, en ook de lancering van de documentatie, samen met het nieuwe centrale ondersteuningscontactadres cloud@vscentrum.be In 2019 hadden dertien projecten toegang tot het cloud platform waarvan acht de infrastructuur regelmatig gebruikten. Er werden 70 tickets opgelost via het centrale ondersteuningssysteem.

60 50 40 30 20 10 0

jan 01/190 feb 2/19 mar 03/190apr VSC_00002

VSC_00003

4/19 mei 05/190 jun VSC_00005

6/19 jul 07/190 aug 8/19 sep 09/191 okt

VSC_00006

VSC_00007

VSC_00008

0/19 nov 11/191dec

VSC_00009

2/19

VSC_00013

Afbeelding 9. Overzicht actieve projecten Tier-1 Cloud vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Een aantal tools zijn in 2019 ontwikkeld om het platform aan te passen aan de noden van de gebruikers. Bv. een tool op basis van de OpenStack API om projectgebaseerd resource management mogelijk te maken. Per project worden de quota op aantal VMs, totaal geheugen, totale opslag en toegang tot publieke IPs beheerd op basis van een eenvoudige configfile. De tool zorgt er ook voor dat de publieke ssh keys die reeds gekend zijn voor de VSC gebruikersaccounts ook bruikbaar worden in OpenStack, wat de integratie en gebruiksgemak sterk ten goede komt. Er werd verder overgeschakeld naar OpenStack port-forwarding ter vervanging van een typische “jump host” met een publiek IP of beschikbaar maken van meerdere publieke IPs per VM, wat ons toelaat om de huidige policy van 1 publiek IP per project aan te houden. De tool werd ook uitgebreid om het beheer van port-forwarding te vereenvoudigen voor de gebruikers zelf. Het standaard OpenStack dashboard onderging ook een vereenvoudiging, waarbij een groot deel van de standaardopties verwijderd of verborgen werden, omdat ze meestal onnodig zijn voor gebruikers. Indien nodig, kunnen deze verwijderde opties eenvoudig later worden teruggezet. Naast de bestaande pilootomgeving werd een piloottestomgeving opgezet die toelaat om nieuwe diensten, aanpassingen en upgrades te testen ter voorbereiding van dezelfde acties op een productie(piloot)omgeving. Hiervoor werd nog meer hardware van de oude Tier-1a hergebruikt (maart 2019). De bestaande cloud piloot op basis van OpenStack Rocky (RDO) werd geüpdatet naar “Stein” release (oktober 2019). Nog ter voorbereiding van een productieomgeving werd met RedHat een contract voor 4 jaar (t.e.m. oktober 2023) afgesloten. Naast de OpenStack en “Ceph Storage” subscripties kocht VSC 25 dagen consultancy aan bij Devoteam. Deze consultancy moet toelaten om sneller van start te kunnen gaan met het “RedHat OpenStack Platform” product en diende ook om een aantal designkeuzes af te toetsen. Er werd ook nieuwe hardware aangekocht voor de storage, het netwerk en de centrale services van OpenStack in de productieomgeving (inclusief een minimale testomgeving). De dataopslag bedraagt 44 TB flash based (raw, geschatte bruikbare capaciteit tussen de 30 en 15 TB) voor snelle disks voor de VMs en 450 TB disk based (raw, geschatte bruikbare capaciteit tussen 300 en 150 TB) voor gewone disks voor VMs en een gedeelde storage tussen de VMs op basis van NFS. De aankoop ging er nog steeds van uit dat het overgrote deel van het nodige materiaal (de hypervisor servers) zou bestaan uit oude rekennodes van de Tier-1a. Daarvoor werden 96 hypervisors voorbereid bestaande uit telkens 1 oude rekenode en het geheugen van een andere rekennode, voor een totaal van 16 cores en 128GB per server. De originele infiniband aansluitingen werden vervangen door redundante 10 GbE links. In december 2019 startte VSC met het testen en het opzetten van de testomgeving op basis van RHOSP15, om reeds wat ervaring op te doen en een aantal eerste vereisten na te gaan vooraleer met de consultants van start werd gegaan (januari 2020).

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Gebruikersworkshops De in 2018 naar gebruikers uitgestuurde enquêtes gaven een te beperkt beeld op hun noden. Daarom werd in de tweede helft van 2019 een reeks workshops ingericht om met geselecteerde gebruikers te praten over hun HPC behoeften en daaruit hun vereisten voor de het Supercomputing as a Service platform te kunnen destilleren. De workshops werden ingedeeld volgens zes domeinen: • Computational Chemistry/Physics/Material Sciences • Life sciences/Medical Sciences/Hospitals/Bioinformatics/Biology • Social Sciences/Humanities • Earth sciences: geology, climate, weather • Engineering/Technology/Astrophysics • VIB (workshop in 2020)

Afbeelding 10. VSC Gebruikersworkshop rond Supercomputing as a Service

Deze workshops leverden duidelijkere en concretere informatie op over hoe gebruikers hun onderzoek organiseren, wat gebruikers werkelijk nodig hebben, welke componenten van het Tier-1-platform ze willen gebruiken en de verwachte behoeften aan rekencapaciteit, cloud services en volumes en snelheden van het dataluik. Tijdens de workshows kwamen er ook problemen en beperkingen die gebruikers ervaren wanneer ze de systemen gebruiken, aan bod.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Integratie In 2019 werkte OMT een aantal aspecten rond integratie uit. Eerst vonden een aantal netwerkperformantietesten van de Belnet-connecties tussen de vijf universiteiten plaats. In een volgende fase volgt de implementatie van een monitoringtool om een beter inzicht te krijgen op het netwerkverkeer tussen de verschillende componenten van het Tier-1 platform. Ten tweede is er nu een werkgroep samengesteld om exploitatie- en toegangsmodellen op te bouwen die nodig zijn om de nieuwe diensten naar productie te brengen. Deze modellen zijn niet alleen nodig om de duurzaamheid van deze diensten te garanderen, maar

ook kunnen ze eventueel worden gebruikt door de gebruikers wanneer ze financiering willen aanvragen (FWO, EWI, EU, â€Ś). Deze werkgroep heeft als doel enerzijds de kost van de verschillende componenten te analyseren (CTO analyse) en anderzijds de mogelijke financieringsmodellen te onderzoeken en een voorstel op te stellen aan FWO. Ten slotte is er een consulting opdracht afgesloten met het consultancybedrijf Deloitte. Bedoeling is om advies te krijgen omtrent het behalen van een ISO 27001 certificaat voor de Tier-1 Compute infrastructuur. Deze opdracht zal in de eerste helft van 2020 worden uitgevoerd. â€ƒ

Het onderzoek bij CMM (Center for Molecular Modeling) zou zonder twijfel onmogelijk zijn zonder de HPCinfrastructuur van VSC. Ik kan het VSC daarom sterk aanbevelen voor het uitvoeren van zwaar rekenwerk. SVEN ROGGE Postdoctoraal onderzoeker Universiteit Gent .

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Tier-2 infrastructuur Beschikbare infrastructuur In deze sectie wordt een overzicht gegeven van de Tier-2 infrastructuur die binnen de verschillende Vlaamse universiteiten beschikbaar is. Het gebruik ervan wordt eveneens geïllustreerd.

KU Leuven en Universiteit Hasselt Voor de Tier-2 infrastructuur werken de KU Leuven en de UHasselt samen. De infrastructuur bestaat uit: • 2 clusters, 7 partities • 897 TF • 15692 CPU / • 74 TB geheugen

Afbeelding 11. Tier-2 infrastructuur KU Leuven - UHasselt

In 2019 werd Genius, de meest recente cluster, meer dan verdubbeld wat betreft CPU-capaciteit. 120 nodes met een nieuwe generatie processoren (Intel Cascade Lake) werden toegevoegd en in gebruik genomen. Met deze uitbreiding kan de uitfasering van de oude ThinKing cluster opgevangen worden. Verder is de reeds aanzienlijke GPU-sectie uitgebreid met 2 nodes die elk 8 GPU-devices per node bevatten. Dit kan bijkomende functionaliteiten bieden aan toepassingen die goed schalen over meerdere GPU’s binnen 1 node. En tenslotte zijn ook 4 nodes toegevoegd met AMD CPU’s. Dit geeft de gebruikers de mogelijkheid om deze CPU’s grondig te testen en kan helpen bij het voorbereiden van toekomstige aankopen.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

De shared memory machine Cerebro (SGI UV 2000) werd in 2019 uit dienst genomen. Toepassingen die nood hebben aan zeer grote hoeveelheden geheugen kunnen uitgevoerd worden op een nieuwe shared memory machine (Superdome, 6TB RAM). Deze is in de Genius cluster opgenomen. • De belangrijkste kenmerken van de uitbreiding zijn: • 360 TFlops/s piek performantie • 120 nodes met Intel Xeon 6240 (Cascade Lake) (36 Cores, 2.6 Ghz, 192 GB) • 2 nodes met elk 8 V100 NVIDIA GPU’s • EDR interconnect • Integratie met het bestaande parallel filesysteem

Universiteit Gent UGent investeert reeds sedert meerdere jaren in de uitbouw van een performante infrastructuur. Deze bestaat thans uit: • 6 clusters • 582 TF • 15.760 CPU cores • 67 TB geheugen

Afbeelding 12. Tier-2 infrastructuur UGent vscentrum.be

Jaar verslag 2019

De Tier-2 infrastructuur bij UGent is opgebouwd uit verschillende clusters, in functie van specifieke kenmerken. In de loop van 2019 werd cluster delcatty gedecommissioneerd. Tevens werd gewerkt aan de installatie van een GPU cluster, die in de loop van 2020 in productie zal komen.

Universiteit Antwerpen De Tier-2 infrastructuur bestaat uit: • 2 clusters (Hopper en Leibniz), verdeeld in 4 partities • 238 TF • 7672 CPU cores, 7236 accelerator cores (Tesla P100, NEC SX-Aurora TSUBASA 10B en Xeon Phi 7720P) • 36 TB geheugen

Afbeelding 13. Tier-2 infrastructuur UAntwerpen

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Vrije Universiteit Brussel De Tier-2-infrastructuur aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) ziet er als volgt uit: • 1 cluster / 6 partities • 17,1 TF • 3336 CPU cores / 32256 GPGPU cores • 22,2 TB geheugen

Afbeelding 14. TIER-2 infrastructuur VUB

Aan de VUB werd gekozen om uitbreidingen steeds binnen dezelfde Hydra-omgeving te doen, wat efficiënter is voor zowel de gebruikers als het managementteam. Dit heeft dan wel een heterogenere cluster tot gevolg, de cluster beantwoordt op die manier aan specifieke noden van verschillende onderzoeksgroepen. Naast haar eigen Tier-2-infrastructuur beheert de VUB - samen met de ULB - ook de grid-infrastructuur, die onder meer gebruikt wordt voor het verwerken van de gegevens die worden verzameld bij het uitvoeren van experimenten met de Large Hydron Collider (HPC) aan het CERN, maar ook binnen de Vlaamse onderzoeksgemeenschap gebruikt wordt.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Xeon L5220 2 x 8 ht. cores

Xeon L5640 2 x 12 ht. cores

Xeon E5-2650L v3 2 x 24 ht. cores

Xeon E5-2650L v4 2 x 28 ht. cores

Opteron 2356 2 x 4 cores

Xeon L5640 2 x 12 ht. cores

Xeon E5506 2 x 4 cores

Xeon E5-2650L v3 2 x 24 ht. cores

198 GB

264 GB

Grid services

User Interfaces

NFS File server

dCache

120 TB

12 GB

250 GB

198 GB

Ethernet 1 Gbps

500 GB

12 GB

500 GB

Usersâ€™ homedir

1 TB

Ethernet 10 Gbps

72 GB

Ethernet 1 Gbps

Ethernet 1 Gbps/10 Gbps

Mass Storage 3,5 PB

250 GB

Ethernet 10 Gbps

16 GB

1 TB

Ethernet 10 Gbps

500 GB

Ethernet 10 Gbps

Ethernet 1 Gbps

Ethernet 1 Gbps Ethernet 1 Gbps

Ethernet 1 Gbps

500 GB

Ethernet 20 Gbps

48 GB

500 GB

Ethernet 10 Gbps

38 GB

Xeon E5506 2 x 4 cores

RAM

Disk

CPU

Afbeelding 15. GRID infrastructuur VUB

Exploitatie en gebruik Na de beschrijving van de infrastructuur volgt hier een overzicht van het gebruik van de Tier-2. Voor het rapporteren van het gebruik beschikt VSC over een centrale XDMoD infrastructuur die alle data van de verschillende clusters verzamelt en de nodige overzichten genereert. .

CPU uren Thin node clusters 40000000 35000000 30000000 25000000 20000000 15000000 10000000 5000000 0 jan

feb

Tier-1

mar

apr

mei

KU Leuven/UHasselt

jun

jul

UGent

aug

sep

okt

Uantwerpen

nov

dec

VUB

Afbeelding 16. Gebruik uitgedrukt in core-uren van alle VSC clusters

Afbeelding 16 geeft het gecumuleerde gebruik weer van de Tier-1 en Tier-2 infrastructuur. Er is een duidelijk stijging merkbaar. Het totaal aantal core-uren blijft verder stijgen in 2019. De Tier-2 infrastructuur bij de verschillende instellingen werd vernieuwd en/of uitgebreid. De verdubbeling van de Tier-1 capaciteit die in de zomer periode door piloot projecten werd gebruikt en vanaf november in productie fase is gegaan, is ook duidelijk zichtbaar.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

De kaap van 35 miljoen core-uren werd regelmatig overschreden. Deze cijfers bevatten enkel de thin node clusters en niet de GPU-computing of grid-computing.

Gebruikte CPU-uren op thin node clusters KU Leuven & UHasselt 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0

jan

feb

mar

apr

thinking haswell

mei

jun

jul

thinking ivybridge

aug

sep

okt

nov

genius skylake

genius cascadelake

dec

genius naples

piloot capaciteit

Afbeelding 17. Gebruikte core-uren op de KU Leuven/U Hasselt thin node cluster

Afbeelding 17 geeft een overzicht van het gebruik van de infrastructuur aan de KU Leuven. De grafiek stelt het cumulatieve gebruik voor van de verschillende thin node clusters. In de grafiek is er in de zomerperiode een belangrijke onderbreking te zien. Tijdens deze periode installeerde VSC het OS van Thinking naar een nieuwere versie, verwijderde VSC Cerebro en migreerde de langetermijnopslag naar een nieuw systeem. Ook installeerde het team de nieuwe Cascade Lake nodes die vanaf november door de onderzoekers gebruikt konden worden in een pilootfase.

Node uren

1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0

jan all gpu

feb

mar

apr

cerebro_node_hours

mei

jun

jul

aug

genius_superdome_node_hours

sep

okt

nov

dec

genius_bigmem_node_hours

Afbeelding 18. Gebruik van shared memory & acceleratoren aan de KU Leuven vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Buiten de thin node rekencluster is er aan de KU Leuven ook nog een shared memory machine en een opstelling met acceleratoren. Het gebruik van deze machines wordt uitgedrukt in node-uren en niet in core-uren. Dit komt omdat dikwijls de volledige node wordt gebruikt omwille van het geheugen dat nodig is of omwille van de acceleratoren. In 2019 is Superdome in gebruik genomen. Deze machine moet de workload van Cerebro kunnen opvangen. Verder bevat de Genus cluster ook een aantal nodes met meer geheugen (Big Mem in de grafiek). De bezetting van de GPU nodes zoals getoond in Afbeelding 22 heeft betrekking op de 80 GPU devices die beschikbaar zijn in de Genius cluster. In 2019 zijn hier nog 16 nieuwere generatie GPU’s aan toegevoegd. Deze meer gespecialiseerde secties worden ook vaker cross-site gebruikt.

Gebruikte CPU-uren op rekenclusters UGent 12,000,000

10,000,000

8,000,000

6,000,000

4,000,000

2,000,000

jan JanF

feb eb

mar MarA

apr pr phanpy

mei MayJ

jun un

jul JulA

aug ug

sep SepO

okt ct

nov NovD

dec ec

swalot

Afbeelding 19. Gebruik van de Tier-2 infrastructuur aan de Universiteit Gent

In 2019 werden in totaal 95.559.679 core-uren verbruikt op de Tier-2-rekenclusters van de Universiteit Gent. Dit zou overeenkomen met 10.933 jaar rekenwerk op één enkele core. Het gemiddelde effectieve gebruikspercentage bedraagt 73% voor alle clusters aan UGent in 2019. Dit percentage geeft aan hoeveel van het theoretisch beschikbare rekenvermogen in één jaar is gebruikt (hierbij is geen rekening gehouden met uitvaltijden, dus de werkelijke waarde is hoger).

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Gebruikte CPU-uren op thin node clusters UAntwerpen

200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0

jan

feb

mar

apr

mei

hopper

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

leibniz

Afbeelding 20. Gebruik van de Tier-2 infrastructuur aan de UAntwerpen

De grafiek van afbeelding 20 stelt het cumulatieve gebruik in 2019 voor van de clusters Hopper en Leibniz aan de Universiteit Antwerpen. Behalve een aangekondigde onderbreking in juni, waren er nog onvoorziene onderbrekingen in mei (één dag, probleem met koelinstallatie) en november (één week, probleem met UPS infrastructuur). In de mate van het mogelijke worden “rolling upgrades” toegepast om de impact voor de gebruikers tot een minimum te beperken. Die onderbrekingen buiten beschouwing gelaten, zijn de clusters zeer goed bezet. Eind 2019 werden bestellingen geplaatst voor een nieuw storage systeem en de vervanging van Hopper.

Gebruikte CPU-uren op thin node clusters VUB

90000 80000 70000 60000 50000

Hydra sk ylake

40000

Hydra ivybridge

30000

Hydra broadwell

20000

capa citeit

10000 0

jan

feb

mar

apr

mei

jun

jul

aug

sep

okt

nov

dec

Afbeelding 21. Gebruik van de Tier-2 VUB infrastructuur

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

In 2019 werd er geen hardware toegevoegd of verwijderd uit Hydra. Het gemiddelde gebruik lag op 81,18% wat aanzienlijk beter is dan vorig jaar. Er was één gepland onderhoud begin september alsook een paar keren problemen met de koeling. In juli is de koeling van het datacenter even kopje onder gegaan op de warmste dag van het jaar. Er zijn verschillende maatregelen genomen om een herhaling van dit voorval te voorkomen. Daarnaast worden een aantal componenten van de koelinstallatie vervangen. In september is er een grootschalig onderhoud geweest aan Hydra: we zijn overgeschakeld op een nieuw systeem om de cluster te beheren (met behulp van de collega’s van de UGent). Dit maakt dat we in de toekomst veel sneller en efficiënter kunnen werken. Daarnaast zijn er ook talloze kleine verbeteringen gebeurd die de algemene stabiliteit en het gebruiksgemak van de cluster moeten verbeteren. Om historische redenen bestonden er op Hydra ook nog VUB specifiek accounts naast VSC accounts. In december hebben we alle VUB gebruikers gemigreerd naar VSC accounts. Dit verklaart deels het fors lagere gebruik van de cluster in december.

Gebruikte CPU-uren op grid cluster VUB

Afbeelding 22. Gebruik van BEGrid cluster aan de VUB

De Begrid cluster is hetrogeen: de cluster bestaat uit verschillende series van workernodes met verschillende generaties Intel CPUs (voornamelijk Haswell en Broadwell). Het doel van de cluster is voornamelijk om data intensive, single-core berekeningen te doen en de grote van de cluster wordt uitgedrukt in job slots wat overeenkomt met 1 hyper-threaded CPU core. Het gemiddelde gebruik van de cluster is ongeveer 75%. In begin 2019 werd de capaciteit van de cluster uitgebreid tot 8320 job slots. Er werden 24 Xeon Silver worker nodes en 4 Xeon Gold workernodes toegevoegd. In juni werd de capaciteit van het dCache opslag systeem werd uitgebreid tot 7 PB. Er was een gepland onderhoud op 9 februari wegens een aanpassing aan het netwerk en het jaarlijkse onderhoud was van 12 tot 16 augustus. Daarnaast was er het falen van de koeling in de periode 25-29 juli.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Toekennen rekentijd Tier-2   Elke universiteit hanteert een eigen procedure voor het toekennen van rekentijd op de Tier-2 infrastructuur en rekent al dan niet een klein deel van de kosten door aan de academische onderzoeker. Voor industriële/externe gebruikers wordt alle verbruikte rekentijd steeds volledig aangerekend. Om toegang te kunnen krijgen tot één van de Tier-2 rekenclusters in de vier VSC hubs (Antwerpen, Brussel, Gent, Leuven) dient de gebruiker over een VSCuserid te beschikken. Die kan worden aangevraagd op https://account.vscentrum.be. Deze website en database centraliseert tevens alle gebruikersinformatie over de instellingen heen over storage quota, lidmaatschap van gebruikersgroepen, virtuele organisaties, etc.   De onderzoekers van UAntwerpen en haar associatie hebben volledig vrije toegang tot de Tier-2 infrastructuur. Onderzoeksgroepen kunnen wel, op vrijwillige basis, een financiële bijdrage leveren of investeren in bijkomende rekencapaciteit.   De onderzoekers van VUB en haar associatie hebben volledig vrije toegang tot de eigen Tier-2 infrastructuur. De gridcluster is beschikbaar na aanvraag bij de verantwoordelijke van deze infrastructuur. Het gebruik van de Tier-2 infrastructuur is kosteloos. De onderzoekers van UGent en haar associatie hebben volledig vrije toegang tot de eigen Tier-2 infrastructuur. Onderzoeksgroepen kunnen wel, op vrijwillige basis, een financiële bijdrage leveren met als rechtstreekse returnon-invest een (iets) hogere fairshare. Op de clusters van KU Leuven/UHasselt wordt gewerkt met een credit accounting systeem dat vervat zit in de scheduling software. Nieuwe gebruikers krijgen rekentijd om vertrouwd te worden met het systeem en om eerste testen uit te voeren. Hiermee is de instapdrempel voor onderzoekers om over te stappen naar de Tier-2 infrastructuur zo laag mogelijk. Vervolgens kunnen credits aangevraagd worden via een eenvoudige procedure en tegen minimale kost. De credits verdelen de beschikbare rekentijd over verschillende projecten en werken responsabiliserend. Bij het uitvoeren van een rekentaak wordt het project aangegeven waarop de credits aangerekend worden. De hoofdonderzoeker is beheerder van het project. Hij kan onderzoekers toegang geven tot de rekentijd en ook de gebruikte rekentijd opvolgen. Door gebruik te maken van centrale accounts, kunnen gebruikers ook op andere sites rekenen, rekening houdend met modaliteiten die van toepassing zijn. Hieronder wordt een beknopt overzicht van het cross-site rekenen gegeven. Instelling

Compute time in corehours

@KU Leuven/UHasselt @UGent @UAntwerpen @VUB

UAntwerpen 50 1 910 544 0,00

VUB 7 323 49 648 92

UGent 248 859

KU Leuven/UHasselt 199 824 0,17 1,43

0,06 111 317

Tabel 4. Overzicht van het cross-site rekenen op de VSC infrastructuur

Dit zogenaamde “cross-site” gebruik wordt nauwgezet opgevolgd. Naast het “cross-site” gebruik van Tier-2-infrastructuur, wordt ook de grid-infrastructuur, beheerd door VUB/ULB, intensief gebruikt door onderzoekers van verschillende instellingen: VUB, UAntwerpen en UGent. De overige rekentijd op de grid-infrastructuur wordt gebruikt door onderzoekers van ULB en UCL.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Gebruikersondersteuning De gebruikersondersteuning bestaat uit verschillende componenten: •

het beantwoorden van vragen van gebruikers (helpdesk);

•

bijeenkomsten met gebruikers / specifieke ondersteuning;

•

opleiding en outreach.

Het laatste punt wordt besproken in secties over “Opleidingen” en “Outreach naar Vlaamse bedrijven”.

Beantwoorden van vragen van gebruikers Hieronder volgt een overzicht van de tickets die bij de helpdesk terechtkomen. Er is geen centrale VSC-helpdesk. Elke instelling beantwoordt de vragen en problemen van de eigen gebruikers (d.w.z. gebruikers die een account hebben aangevraagd in de betrokken instelling), zowel wat betreft de eigen Tier-2 infrastructuur als de centrale Tier-1, maar ook van externe gebruikers die gebruikmaken van de VSC-infrastructuur. Indien nodig wordt voor vragen met betrekking tot de Tier-1 contact opgenomen met de helpdesk aan de KU Leuven (voor de tweede Tier-1). Bij de vragen wordt onderscheid gemaakt tussen   Ä vragen over accounts;   Ä vragen over software;   Ä overige vragen.   In onderstaande tabel wordt overzicht gegeven van het aantal behandelde tickets, per categorie en per instelling.   KU Leuven / UHasselt Tier-2 + grid Accounts Software Overig Tier-1 Accounts Software Overig Totaal

UGent UAntwerpen

834 620 1027

339 247 963

70 296 120

31 89 128

101

2729

1650

494

Tabel 5. Overzicht helpdesk per instelling voor Tier-1 en Tier-2

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

VUB

297 406 297

1000

Bijeenkomsten met gebruikers / specifieke ondersteuning  Enerzijds wordt geprobeerd zoveel mogelijk onderzoekers te betrekken bij het HPC-verhaal door te kijken of en hoe ze de overstap kunnen maken van hun desktop naar de HPCinfrastructuur. Voor bestaande gebruikers kan dit ook hulp betekenen bij de overstap van Tier-2 naar Tier-1 en eventueel naar Tier-0. Anderzijds wordt geprobeerd om onderzoekers specifieke ondersteuning te geven. Enkele voorbeelden: • optimaliseren van bestaande workflows;   • analyse / optimaliseren van code;   • input geven aan het schrijven van onderzoeksprojecten. Daarnaast vinden er aan elke instelling nog gebruikersbijeenkomsten plaats waarin een afvaardiging van de gebruikers vertegenwoordigd is. Hier maken we, per instelling, een selectie van de hierboven vermelde ondersteuning.

KU Leuven en Universiteit Hasselt De dagdagelijkse support behandelt vragen i.v.m. accounts, basisgebruik van de cluster en software-installaties. Deze vragen komen van gebruikers uit groepen die reeds lange tijd de cluster gebruiken. De VSC-infrastructuur kenbaar maken aan nieuwe onderzoeksgroepen is een blijvend werk. Maar ook binnen groepen die de cluster al gebruiken kunnen specifieke acties helpen het clustergebruik te stimuleren. Hiermee kan meer computationeel werk efficiënter op een kortere tijd uitgevoerd worden, vergeleken met lokale infrastructuur zoals workstations en desktops. Nieuwe onderzoekers worden vertrouwd gemaakt met het gebruik van de cluster in de reguliere introductie sessies of door middel van een een-op-een consult. Deze laatste zijn zeer belangrijk om gedurende het hele jaar door nieuwe onderzoekers te helpen met de start. Na een consult van een tweetal uur heeft de onderzoeker meestal al voldoende informatie om productief te zijn op de cluster, mits enige algemene voorkennis van Linux en HPC. Indien een nieuwe groep wenst te starten op de cluster worden er ook specifieke workshops georganiseerd. In 2019 zijn een aantal specifieke ondersteuningen verder gezet. Voor Universiteit Hasselt lag de klemtoon vooral op het aantrekken van nieuwe gebruikersgroepen en enkele faculteiten kregen bijzondere ondersteuning.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Universiteit Gent Doorheen het jaar werden verscheidene gebruikersmeetings georganiseerd in respons op specifieke vragen van onderzoekers. Om zoveel mogelijk (potentiële) gebruikers te overtuigen van het belang en de meerwaarde van supercomputing werd het VSC intern voorgesteld en werden verscheidene rondleidingen georganiseerd in het datacentrum van UGent: • 16/01/2019, algemene presentatie en rondleiding voor studenten accounting/informatics on Big Data (Bernardustechnicum, Oudenaarde) • 5/02/2019, Informatiesessie FWO call 2019 voor Research Grants, Research Projects and SBO • 30/04/2019, algemene presentatie en rondleiding voor studenten Bachelor of Science in Engineering Technology (UGent) • 14/05/2019, algemene presentatie en rondleiding voor studenten ‘Technology and networks’ (Scholengroep Leiepoort, Campus SintVincentius, Deinze) Op 9 september 2019 organiseerde de faculteit Letteren en Wijsbegeerte van de UGent een onderzoeksdag rond ‘Digital Humanities’ (De Krook, Gent). Met dit evenement gaf de faculteit duidelijk aan de komende jaren te willen focussen op de digitale geletterdheid van haar medewerkers (https://www.lwresearchday.ugent.be). HPC-UGent presenteerde een poster en verzamelde feedback van deelnemers.

Universiteit Antwerpen Enerzijds behandelen we vragen van reeds bestaande gebruikers en proberen dat rekenwerk zo optimaal mogelijk te organiseren en zo efficiënt mogelijk uit te voeren door pro-actief te werken. Een goed onderhouden softwarestack en ondersteunende tools spelen hierbij een belangrijke rol. Zo is er actieve monitoring van de jobs. Jobs met een, op het eerste zicht, lagere efficiëntie worden in overleg met de gebruiker opgevolgd en, indien nodig, aangepast. Anderzijds maken we het VSC ook kenbaar bij andere onderzoekers om hen te wijzen op de mogelijke voordelen van het gebruik van de centrale infrastructuur. Hiervoor gaan we de onderzoekers/onderzoeksgroepen specifiek opzoeken. Inmiddels hebben onderzoekers uit acht van de negen faculteiten hun weg gevonden naar de Tier-2 infrastructuur. In het afgelopen jaar zien we een duidelijke toename van gebruikers uit het departement biologie en vanuit het Instituut voor Tropische Geneeskunde. Met onderzoekers die een Tier-1 aanvraag willen indienen, wordt het projectvoorstel doorgenomen en worden, indien gewenst, suggesties tot aanpassingen gedaan. Jaarlijks worden ook twee intro-sessies georganiseerd (februari/maart en oktober) die bestaan uit 3 delen: “Linux introduction” (2 halve dagen), “Supercomputers for starters” (1 halve dag) en “HPC@UAntwerp introduction” (2 halve dagen). Het is immers niet alleen noodzakelijk te kunnen werken met de omgeving, maar ook te beschikken over de nodige achtergrondkennis. Daarnaast was er ook in 2019 een sessie over “Scientific Python”.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Naast de infosessies met onderzoekers van onderzoeksgroepen uit departementen die reeds actief zijn, hebben we bv. ook rond de tafel gezeten met de VIB groep binnen UAntwerpen. Door een grotere nadruk die daar gelegd zal worden op het computationele, hebben we de mogelijkheden van het VSC en de infrastructuur in Antwerpen toegelicht. Daarnaast is er de begeleiding van masterstudenten bij het gebruik van de infrastructuur, en ondersteuning bij de aanvragen voor rekentijd op Tier-1 en bij computationele aspecten van (interuniversitaire) projectaanvragen. En is er de actieve medewerking binnen Europese projecten als PRACE en EuroHPC.   Naast de opleidingen binnen het VSC, worden ook cursussen in het reguliere programma verzorgd, nl. “Wetenschappelijke rekenomgevingen” en “(Parallel) programmeren”.   Aan de UAntwerpen is sinds 2006 een gebruikersgroep actief die twee keer per jaar samenkomt. De gebruikersgroep bestaat uit afgevaardigden van 13 groepen.

Vrije Universiteit Brussel Naast het blijven volgen van de bestaande gebruikers op Tier-2 en Tier-1 niveau werd ingezet op het actief identificeren van nieuwe potentiële Tier-1 gebruikers en om hen in eerste instantie te stimuleren om een starting grant voor rekentijd aan te vragen. Dit leidde tot een stijging van het aantal Tier 1 aanvragen van VUB onderzoekers. Daarnaast blijven we sterk inzetten op ondersteuning van de gebruikers: de onderzoekers vinden ook steeds makkelijker hun weg naar de HPC ondersteuning voor allerlei vragen. We zijn ook begonnen met actief de gebruikers contacteren als we merken dat hun jobs niet efficiënt gebruik maken van de cluster. De VUB heeft een HPC-gebruikerscommissie die elk half jaar samenkomt, waarin wordt teruggekoppeld vanuit het VSC, en die het gebruik en de noden voor HPC opvolgt. De gebruikerscommissie omvat leden uit alle faculteiten, uit het rekencentrum en vanuit het departement onderzoeksbeleid. Qua cursussen worden tweemaal per jaar de cursussen “Introduction to Linux”, “Introduction to the use of HPC at the VUB” en “Introduction to GRID computing” georganiseerd. Er werden ook gebruikersmeetings georganiseerd met een aantal groepen om hun specifieke noden en/of problemen met HPC in kaart te brengen: • Dept. Of Mechanics of Materials and Constructions • B2 institute • IRIBHM institute • Climate group • Quantum Chemistry group • Dept. of Astronomy and Astrophysics

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Personeel Gezien de infrastructuur van het VSC (Tier-2 en Tier-1 infrastructuur) geïnstalleerd is in de verschillende universitaire datacentra, is eveneens het personeel tewerkgesteld aan de verschillende universiteiten.

Subsidiëring Enerzijds heeft elke universiteit personeel nodig voor de exploitatie van de Tier-2 infrastructuur en de ondersteuning van de eindgebruikers. Hiervoor worden 20 VTE gesubsidieerd. Anderzijds worden aan de instelling die Tier-1 infrastructuur huisvest, VTE toegekend. Hiertoe werden in 2016 2 VTE toegekend voor de exploitatie van de Tier1a (UGent) en 2 VTE toegekend voor Tier-1b (KU Leuven). Daarenboven worden voor de uitbreiding van de Tier-1 services 2 VTE toegevoegd. In 2019 werden deze VTE ingezet om het operationeel management team te bemannen. Dit team staat in 2019 in voor de concretisering van het Tier-1 project, “Supercomputing as a service”. Daarenboven werd in 2019 binnen dit Tier-1 SaaS project 2 VTE toegewezen aan de domeinen Cloud en Data. Deze VTE werden toegewezen aan UGent en KU Leuven. Omdat elke universiteit een ander personeelsbeleid voert en verschillende verloningsprincipes hanteert, wordt voor elke VTE een vast bedrag van 95.000 euro uitgekeerd. Instelling UGent UAntwerpen VUB UHasselt KU Leuven

aantal gesubsidieerde VTE voor Tier-2 exploitatie en ondersteuning 5 4 3 2,5 6

Instelling UGent UAntwerpen KU Leuven

aantal gesubsidieerde VTE voor Tier-1 exploitatie en operationeel management 2,6 0,6 3,6

Tabel 6. Aantal gesubsidieerde VTE voor Tier-1 en Tier-2

Effectieve personeelsinzet Om de verschillende Tier-2 en Tier-1 opstellingen te exploiteren, te onderhouden en om de gebruikers te ondersteunen, is enerzijds meer mankracht nodig dan binnen de subsidiëring voorzien wordt. Anderzijds is een waaier aan expertises nodig die niet binnen één beperkt team opgebouwd kunnen worden. Om hieraan tegemoet te komen, kunnen de HPC-technici en ondersteuners beroep doen op andere experten die werken in de ICTdiensten van de verschillende universiteiten. De universiteiten zetten samen 34,9 VTE in voor de HPC-exploitatie en ondersteuning. Een volledige personeelslijst is toegevoegd als bijlage.

Instelling UGent UAntwerpen VUB UHasselt KU Leuven Totaal

Aantal VTE ingezet voor HPC 10,4 5,4 5,2 1,5 12,5 34,9

Aantal koppen betrokken bij de HPC-exploitatie en ondersteuning 15 9 15 2 20 61

Tabel 7. Aantal VTE per instelling 38

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Profielen Om een HPC-infrastructuur effectief te exploiteren en te ondersteunen, zijn verschillende ICT-profielen nodig. In grote lijnen gaat het over de volgende profielen:

Infrastructuurbeheerders Deze personen zijn verantwoordelijk voor het inpassen van de HPC-infrastructuur in de datacentra. Zij installeren de infrastructuur in het datacentrum. Ze installeren en beheren eveneens de specifieke storage die aan de HPC gekoppeld is. Daarnaast installeren en beheren ze het interne netwerk van de HPC en koppelen ze de HPC in het universiteitsnetwerk en het intranet. Zij staan in voor de beveiliging van de infrastructuur en de dagelijkse monitoring ervan. Ze werken mee aan de aankoopdossiers rond de integratie van de infrastructuur in het datacentrum.

Systeembeheerders Deze personen staan in voor het installeren en beheren van de basissoftware op de HPC-machines. Dit gaat van het operating systeem tot de scheduling software. Zij staan in voor de dagelijkse monitoring van HPC-systemen. Zij ontwikkelen software voor het efficiënt beheren van de HPC-systemen. Ze werken mee aan de aankoopdossiers rond de architectuur van de HPC-machine en de beheersoftware.

Gebruikersondersteuners Deze personen staan in voor de basisondersteuning van de gebruikers. Ze bemannen de eerstelijnshelpdesk en helpen gebruikers bij hun eerste kennismaking met de machine. Ze installeren de gebruikerssoftware en helpen de gebruikers bij het efficiënt gebruik van de machine. Ze staan in voor de documentatie en geven basisopleidingen.

Wetenschappelijke of gevorderde ondersteuners Deze personen staan in voor het optimaliseren van de gebruikerssoftware op de HPC- machines. Hiervoor werken ze dikwijls een langere tijd samen met één gebruiker en geven gevorderde opleidingen. Deze personen staan ook in voor het bijsturen van de scheduler software zodat die beantwoordt aan de noden van de gebruikers. Ze staan in voor het opzetten van acties met als doel het bewustmaken van de meerwaarde van HPC en het aantrekken van nieuwe gebruikers. Ze werken mee aan de aankoopdossiers rond de user requirements en de benchmarks.

Projectleiders Deze personen hebben de directe leiding over de HPC-teams of leiden grotere HPC- projecten. Ze staan in voor de inbedding van de lokale HPC in de omgeving van het VSC. Ze staan in voor de coördinatie van HPC-initiatieven en gebruikersgroepen binnen de eigen instelling. Ze zijn verantwoordelijk voor de rapportering aan de subsidieverleners. Ze hebben een eindverantwoordelijkheid in aankoopdossiers.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Outreach Heel wat personen die betrokken zijn bij het VSC spenderen een deel van hun tijd aan het promoten van wetenschappelijk rekenen en HPC. Zij doen dat door infosessies te geven binnen de academische context, maar gaan ook naar de bedrijven. Zij zorgen voor persaandacht of promoten het wetenschappelijk rekenen en VSC op verschillende congressen en andere activiteiten. Daarnaast verzorgen zij de website en zorgen voor materiaal dat op de verschillende events kan worden gebruikt.

4 21

Outreach

5 17

Management

6 3 8

Wetenschappelijke of gevorderde ondersteuning

5 1 6

Basis gebruikersondersteuning

Systeembeheer

KU Leuven UAntwerpen UGent UHasselt VUB Totaal

Infrastructuurbeheer

Het aantal personen die betrokken zijn in de verschillende activiteiten kan u hieronder vinden.

6 6 5 1 9 27

6 4 5 1 5 21

4 2 3 2 4 14

7 2 4 1 3 18

Tabel 8. Aantal personen per activiteit

Gevorderde ondersteuning Om gevorderde en wetenschappelijke ondersteuning te kunnen leveren aan de eindgebruikers, is domeinexpertise meestal een pluspunt. Het is echter onmogelijk om binnen elke instelling domeinexpertise op te bouwen voor een breed aantal specifieke gebieden. Daarom is het goed een overzicht te behouden van de verschillende expertises die binnen het VSC aanwezig zijn zodat over de instellingen heen gebruikers beroep kunnen doen op gevorderde expertise wanneer ze deze nodig hebben.

Computational Chemistry 6 personen

Physics

8 personen

Engineering 4 personen

Mathematics (Numerical Methods) 4 personen

Computer science 10 personen

Bioinformatics 4 personen 40

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Outreach naar bedrijven Het VSC maakte in 2019 verder werk van z’n ambitie om als een dienstencentrum te opereren waar bedrijven terechtkunnen wanneer ze vernieuwende computationele technieken willen incorporeren in hun business.

Plan van aanpak Een belangrijke doelstelling van het VSC is de kennis over en het gebruik van HPC te stimuleren bij de Vlaamse bedrijfswereld. Om die doelstelling te realiseren, werkte het VSC een plan van aanpak uit. In de uitbouw van dit plan hield het VSC rekening met de reeds gelegde contacten, de haalbaarheid van nieuwe initiatieven en efficiënte manieren om impact te creëren. Concreet werd er gekozen om via online marketing (Digitale aanwezigheid), netwerking (Evenementen), en individuele afspraken (Bekendmaking aan bedrijven en andere organisaties) bedrijven te informeren over de mogelijke dienstverlening van het VSC (Dienstverlening aan bedrijven).

Digitale aanwezigheid Het online marketing gedeelte bevat de aanmaak van een geheel nieuwe website www.vscentrum.be. Gelijktijdig kon ook de VSC Branding worden aangepast en is er nu ook een merkgids beschikbaar met duidelijke richtlijnen voor allerlei marketingmaterialen.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Verder kwam er ook een LinkedIn pagina (www.linkedin.com/company/vschpc) en een YouTube-kanaal (@vschpc). Het LinkedIn-kanaal heeft met regelmatige posts al een geĂŤngageerd publiek kunnen bereiken. Op het YouTubekanaal staan er een twintigtal filmpjes met getuigenissen.

Er is eind 2019 ook gestart met een elektronische nieuwsbrief.

Het VSC introduceerde tevens een CRM-systeem in haar werking, om alle contacten beter te kunnen bijhouden en meer systematisch op te volgen. Hiervoor gebruikt VSC nu Hubspot.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Dienstverlening aan bedrijven Als basis heeft het Vlaams Supercomputer Centrum een gedifferentieerde infrastructuur uitgebouwd die ze ter beschikking kan stellen van de bedrijfswereld. Die gedeelde infrastructuur wordt in de dienstverlening naar de industrie ingezet als een opstap om eigen investeringen of het inpassen van High Performance Computing in het productieproces voor te bereiden. Zoals bij academische centra wordt de infrastructuur aan de industrie ter beschikking gesteld om proof-of-concepts uit te werken, om te experimenteren, te leren, om een invoering van technisch rekenen in het bedrijf ten gronde te kunnen voorbereiden en de nodige investeringen te kunnen inschatten. In enkele gevallen, en dat veelal door start-ups en scale-ups, wordt de VSC-infrastructuur gebruikt voor productieruns. Het VSC heeft verder de ambitie om de noden van bedrijven in kaart te brengen betreffende de inrichting van een VSC-cloud en data-omgeving. Een tweede en derde pijler van de VSC-dienstverlening zijn consulting en training. Dit is van groot belang omdat dit kan worden ingezet in de exploratiefase. Heel wat bedrijven die evolueren naar de Industrie 4.0 of start-ups die vernieuwende ideeën willen implementeren, hebben noch de technische kennis, noch de middelen om met de mogelijkheden van het computationeel werken te experimenteren. Of het nu gaat om IoT-producten, om productontwikkeling die ondersteund is door klassieke simulatietechnieken of AI-gebaseerde producten, het VSC wil de bedrijven ondersteunen in hun innovatietraject door de ruime expertise ten dienste te stellen van de industrie. Kortom, het VSC had ook in 2019 de ambitie om te opereren als een dienstencentrum waar bedrijven terechtkunnen wanneer ze vernieuwende computationele technieken willen incorporeren in hun business. In 2020 zullen verder de concrete verwachtingen vanuit de industrie worden opgelijst door de Industriële raad.

VSC Industriële raad Vanaf 2019 werd de samenstelling van de industriële raad opnieuw bepaald. Mia Vanstraelen (IBM) werd opnieuw voorzitter. De overige leden zijn: Benny Westaedt (Van Havermaet), Marc Engels (Flanders Make), Marcus Drosson (Umicore), Sabien Vulsteke (BASF – Agricultural Solutions Belgium), Martine Lewi (J&J), Rudi Lauwereins (imec) en Bart Meert (Agoria). De VSC Industriële raad heeft in 2019 ook z’n missie scherper gesteld. Ä De Industriële Raad (IR) ontwikkelt initiatieven om bedrijven en non-profit instellingen te informeren over de toegevoegde waarde die HPC levert bij het ontwikkelen en optimaliseren van hun diensten en producten. Ä De Industriële Raad promoot de diensten, die het VSC aan bedrijven levert zoals consultancy, onderzoekssamenwerking, training en rekenkracht. Ä De Industriële Raad zal nieuwe en bestaande contacten van het VSC met de industrie monitoren en uitbouwen. Ä Verder engageert de Industriële Raad zich ook om gepast advies te verlenen ter bevordering van de interne werking van het Vlaams Supercomputer Centrum.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Bekendmaking aan bedrijven en andere organisaties In 2019 zijn er verder een heel aantal individuele gesprekken met bedrijven geweest. Bedoeling was telkens om een meer gedetailleerd beeld te geven over de mogelijke dienstverlening van VSC. Tijdens deze gesprekken konden ook al de meer technische aspecten aan bod komen. Dit zijn organisaties waarmee gesprekken zijn doorgegaan: Colruyt, BASF, BeCode, Green Energy Park, Flux50, Digipolis, Umicore, Catalisti, DoseVue, Van Havermaet, Sirris, Voxdale, Antea Group, Sirris, ILVO, vision++, Nort Sea Porth, Total, ArcelorMittal, De Watergroep, ILVO, Flanders Make, Coolscape, Voka VZW, EIT Food, VIB, Advania, Piros, Microsoft, Verhaert, VLAIO, G4S, Atlas Copco, Motulus, Datacamp, Yields.io, EY, CWS Automation, UZ Leuven, ZOL Genk, Lasea, VITO, imec, SCK-Cen, VLIZ. Verder zijn er ook een aantal bedrijven/organisaties gecontacteerd, maar konden er (nog) geen afspraken worden vastgelegd. Overzicht van overige contacten: Sandbox Vlaanderen, Statistiek Vlaanderen, AE, Cegeka, Flanders. bio, Agoria, Multronic, CNHI, robovision, Amazon, Ocas, NVIDIA, Kingspan, Colt Group, Maes Industries, Rucon, VK Group, Metallo, Inspyro, Ivens CB, Helvoet, Comate, Arcade Eng, Aperam, IMBR Sea, Openbedrijvendag, Woestijnvis, Flanders Food, The Beacon, AM Team, Studio Dott, Lemon Companies, Airobot, Epontentia, UZ Brussel, Etex Group, Barco, Maritech, Fluves, Beltug, VIL, Telenet, Cronos, J&J, CMI group, AB Inbev, P&G, VRT, Boltzman, PMV, Haystack international, Statik, Ninatrans, Puratos, Hack Belgium, KBC, ING, ThingIt, Robovision, Deloitte, Buffl, Pepsico, Belfius, Settlemint, Collibra, The CoFoundry, FlandersDC, Lineas, Adshot, FIT, Mediahuis, Orange, Madkings, bpost Future Lab, LG Technology, Siemens, Nokia, Ivex.ai, dataroots, Duval Union, proximus, deme group, Sentiance, Glickman, EDF Luminus, Bekaert, Brainjar, BMW, McKinsey, Ontex Global, Coca Cola, DataShift, Clearchannel, Athlon car lease, Kinepolis, Radix.AI, AVEVE, Bosal, Recticel, Danone, Nestle, Spott.ai, PickIt 3D, The DOW Chemical company, GSK, Watt Factory, Safeshops, Cargill, Sioen, Essencia, Nike, Centexbel, Groen Licht Vlaanderen.

Gebruik door niet-academici De verhoogde focus van VSC naar de industrie vertaalt zich in de eerste plaats in een grotere VSC -visibiliteit en de bewustwording van de meerwaarde van HPC. Op termijn zal vermoedelijk een verhoogd gebruik in VSC diensten zichtbaar worden. Door een meer algemene bekendmaking van VSC diensten probeert VSC een duidelijker beeld te krijgen op de noden vanuit de industrie, en meer organisaties te kunnen helpen met HPC. Feedback wijst op een grote meerwaarde via het verlagen van de drempel en opstart met HPC, het leveren van expertise (bv. in uitwerken van HPC-opportuniteiten), de bevordering van samenwerkingen in onderzoek, het beschikbare trainingsaanbod en de uitgebreide ondersteuningsmogelijkheden. De nieuwe partitie van Tier-1 biedt duidelijke voordelen voor de industriële gebruikers. Het gebruik nam toe wanneer dit deel in productie werd gebracht. De huidige industriële gebruikers hebben dan ook hun overeenkomst met VSC verlengd voor meerdere jaren, en voorzien een groter gebruik. De toepassing die gebruikt werd door één van de bedrijven biedt de mogelijkheid om vanuit de standaard interface op hun eigen machine, rechtstreeks jobs te versturen naar de Tier-1 cluster. Deze configuratie werd opgezet, zodat de gebruikers een consistente gebruikerservaring hebben.

Node days used by industry 600 500 400 300

Total

200 100 0

2019/01 2019/02 2019/03 2019/04 2019/05 2019/06 2019/07 2019/08 2019/09 2019/10 2019/11 2019/12

Afbeelding 23. Nodedagen gebruikt door de industrie Verder ziet het ernaar uit dat de verhoging van het aantal contacten met bedrijven en inleidende presentatie in 2020 zal leiden tot een aantal bijkomende overeenkomsten en samenwerkingen.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Opleidingen Het VSC besteedt de nodige tijd aan het ondersteunen en opleiden van onderzoekers die gebruikmaken van de infrastructuur. Het is belangrijk dat berekeningen efficiënt uitgevoerd worden om zo de wetenschappelijke competitieve positie van de universiteiten in het internationale onderzoekslandschap te vergroten. Opleidingen door het VSC georganiseerd zijn niet alleen bedoeld voor onderzoekers verbonden aan Vlaamse universiteiten en hun respectievelijke associaties, maar ook voor onderzoekers die werken in de Strategische Onderzoekscentra, de Vlaamse wetenschappelijke onderzoeksinstellingen en de industrie. De opleidingen kunnen worden ondergebracht in vier categorieën die ofwel de vereiste voorkennis aangeven, ofwel verduidelijken dat het om domeinspecifieke onderwerpen gaat: • Introductory • Intermediate • Advanced • Specialist courses & workshops Het VSC biedt ook opleidingen op maat aan, zowel voor onderzoeksgroepen als voor kennisinstellingen en industrie. Het gaat in dit geval meestal om een standaard opleiding, aangevuld met domeinspecifieke modules die hiervoor speciaal ontwikkeld worden. Er wordt ook gebruik gemaakt van nieuwe leervormen zoals MOOC’s (Internationale Samenwerking).

Afbeelding 36. Overzicht VSC trainingen

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Evenementen VSC USER DAY 2019 Op 4 juni 2019 organiseerde VSC met veel succes een jaarlijkse User Day in het Paleis der AcademiĂŤn in Brussel. VSC gebruikers komen dan samen, alsook partners en VSC medewerkers, om informatie over de laatste ontwikkelingen te delen, met elkaar te netwerken, verdere plannen en trends te bespreken, ervaringen uit te wisselen, etc. Het programma in de voormiddag bestond uit een plenair gedeelte met verschillende internationale sprekers. Een overzicht: Dr. Joost Vandevondele CSCS, ETH ZĂźrich Developing scientific software for modern high performance computing

Prof. Dr. Francesco Contino VUB Robust Optimisation: challenges to find optimum under uncertainties

Prof. Dr. Geert Jan Bex HPC analyst/consultant - K.U.Leuven & Hasselt University VSC Coordinator Shared memory programming in C++ with Threading Building Blocks

Dr. Alexander Vapirev HPC Analyst and Consultant - KU Leuven VSC Cloud Data & Platform

Dr. Ehsan Moravveji HPC Consultant - KU Leuven Start2GPU

Dr. Luca Marsella HPC Application Specialist - CSCS PRACE Project Access: Peer Review Process and Proposal Template

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Ik ben er om gebruikers aan te moedigen hun toepassingen met behulp van GPU-geaccelereerde computers te verbeteren en zo hoogwaardige wetenschap op te leveren. DR. JOOST VANDEVONDELE

CSCS, ETH ZĂźrich

Er werden op de User day verder ook een veertigtal posters gepresenteerd. In totaal schreven een 150-tal deelnemers zich in. Na afloop vulden de aanwezigen ook een evaluatieformulier in, en die waren unaniem positief.

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Deelname aan nationale en internationale evenementen, congressen en workshops Om het aanbod van het Vlaams Supercomputer Centrum in de kijker te zetten, selecteerden we in 2019 een beperkt aantal evenementen waar VSC kon worden voorgesteld. Op SIM User Forum & Meeting Materials 2019 presenteerde VSC in een pitch van één minuut de VSC Supercomputing Business day. Een gelijkaardige actie kwam er op een A.I. Cross Industry pitching event van The Growcery/scale-ups. eu. Bij een infosessie van De Blauwe Cluster gaven VSC medewerkers een overzicht van relevante supercompute use cases. Om ook een breder publiek aan te spreken over impact van supercomputing, nam VSC deel aan Dag Van De Wetenschap in Gent met een algemene presentatie over High Performance Computing. Bij een paar evenementen kon VSC beschikken over een beursstand (alle bovenstaande evenementen plus KU Leuven – LCIE, VUB TechTransfer Week, Aviation KU Leuven). Tijdens andere netwerkevents was VSC aanwezig als deelnemer om bedrijven individueel aan te spreken, te netwerken en verdere HPC kennis op te doen. Concreet gaat het over volgende evenementen: Innov8, KU Leuven PIP Gala, Marine Science meets Maritime Industry 2019, The Banking Scene 2019, Vivatech, AI4Belgium – ethics guidelines, Voka Vlaams-Brabant Business Innovation club, DISummit 2019, EIT Digital Conference, AI Talks, Vlaanderen Versnelt, FIT – Leeuw van de export, B.R.A.I.N.S., W[eet]enschap, European Research and Innovation Days, Digital Twin Meetup, TTO Flanders, The Big Score, Data Science Pioneers Screening, VUB Experience Lab, Trefdag Digitaal Vlaanderen, AI4Growth sessions, 4th EasyBuild User Meeting, FOSDEM’19 Coorganisation of HPC, Big Data and Data Science, CÉCI Scientific Day, EuroHPC Summit Week 2019, Nec User Group (NUG) meeting 2019, PRACE 6IP Kick-off meeting, HP-Cast, ISC High Performance 2019, iRods user group, Technopolis Wetenschappen tentoonstelling, PRACE 6IP Kick-off meeting WP7, Supercomputing 2019, iRods workshop Surfsara, dCache Workshop 2019, HEPiX Autumn 2019, European HTCondor Workshop 2019.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Internationale samenwerking PRACE en EuroHPC Het VSC maakt, via het Belgische lidmaatschap, deel uit van PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe). PRACE biedt de mogelijkheid om Tier-0 rekentijd te gebruiken. Daarnaast biedt PRACE ook een uitgebreide waaier aan opleidingen en is er, via projectaanvragen, ondersteuning voor onderzoekers en bedrijven die van de infrastructuur willen gebruikmaken. Toegang tot Tier-0 rekentijd wordt georganiseerd door middel van oproepen tot het indienen van projectvoorstellen. Deze voorstellen worden beoordeeld volgens “excellent science” normen. De projecten die het best gerangschikt zijn, krijgen de gevraagde rekentijd. Bij de 18de en 19de oproep is er geen rekentijd toegekend aan projecten van onderzoekers uit Vlaamse universiteiten. Van 4 tot 8 maart 2019 hebben UHasselt en KU Leuven “PRACE Winter School 2019 - Introduction to Machine Learning for scientists” georganiseerd. Ook werd de MOOC “Defensive Programming

and Debugging” herhaald. Deze MOOC werd in 2018 ontwikkeld door UHasselt en KU Leuven, in samenwerking met Future Learn. Zowel de winter school als de MOOC kaderen in de bijdrage aan het “PRACE vijfde implementatiefase project”, kortweg PRACE 5IP. In dit project zijn Cenaero en KU Leuven de Belgische deelnemers. In 2019 is PRACE 6IP van start gegaan. De Belgische deelnemers zijn UAntwerpen, KU Leuven, Cenaero en ULiège. UAntwerpen is betrokken in WP 7 (Applications Enabling and Support), KU Leuven in WP 4 (Training). UAntwerpen zal onderzoekers ondersteunen van wie een “preparatory access” aanvraag werd goedgekeurd en meewerken aan de Unified European Application Benchmark Suite (UEABS). KU Leuven zal o.a. een nieuwe seasonal school organiseren rond OpenFOAM en de MOOC herhalen. EuroHPC is een initiatief van de EU om een “World Class Supercomputing Ecosystem” in Europa uit te bouwen. Het budget bedraagt ongeveer 1 miljard euro. In het kader daarvan wil Europa tegen eind 2020 (begin 2021) o.a drie zogenaamde “pre-exascale” machines hebben draaien (minstens 150 Pflop). Daarvoor zijn drie hosting sites, met elk een consortium, geselecteerd: CSC (Finland), BSC (Spanje), Cineca (Italië). De EU participeert voor 50% in elke machine. België heeft begin 2019 beslist om deel te nemen aan het consortium rond het Finse CSC. Dit zijn de landen en hun respectievelijke bijdrage tot het Finse LUMI consortium:

play v

o ide Finland België Zwitserland Zweden Denemarken

50,0 M€ 15,5 M€ 10,0 M€ 7,0 M€ 6,0 M€

Tsjechië Polen Noorwegen Estland EU

Tabel. Details LUMI-consortium

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

5,0 M€ 5,0 M€ 4,0 M€ 2,0 M€ 102,5 M€

PRACE Winter School, georganiseerd door PRACE en gehost door VSC, is de perfecte kans om deel te nemen aan een event met een zeer divers publiek MARIO VACKIER

DE NATIONALE BANK

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

België levert, na Finland, dus de grootste bijdrage. Binnen België is de verdeling als volgt, samen met het overeenkomstige aandeel rekentijd op LUMI (binnen het 50% deel van het consortium):

Federaal Wallonië Vlaanderen Brussel

5,0 M€ 5,0 M€ 3,5 M€ 2,0 M€

4,8 % 4,8 % 3,3 % 1,9 %

Tabel 10. LUMI-bijdrage per gewest

In de loop van 2020 worden de nodige afspraken gemaakt hoe deze rekentijd toegekend zal worden. Het aandeel rekentijd van de EU zal grotendeels beschikbaar komen voor iedereen via projectaanvragen, zoals nu ook bij PRACE gebeurt. Dit biedt onderzoekers de mogelijkheid om, buiten het Vlaamse aandeel, nog extra rekentijd aan te vragen. In 2019 hebben de 5 Vlaamse en 5 Waalse universiteiten, samen met Cenaero en Innoviris, een projectvoorstel ingediend voor de oprichting van een “National Competence Center” rond HPC. Dit kadert binnen de projecten rond EuroHPC. Een eventuele toekenning van dit project wordt in maart 2020 verwacht.

EGI Het VSC is actief aanwezig bij het European Grid Infrastructure-gebeuren (EGI). De VUB grid-cluster is geïntegreerd in de EGI federated e-Infrastructure en door de steun van internationale virtuele organisaties biedt het op deze manier de mogelijkheid aan onderzoekers uit Vlaanderen om deze Europese rekeninfrastructuur te gebruiken. Vooral hoge-energie-fysici van de UAntwerpen, de UGent en de VUB maken hiervan gebruik. Enkele voorbeelden zijn: • De grid-cluster ondersteunt de internationale samenwerking “IceCube”. Onderzoekers van de VUB en de UGent zijn hierin actief. • De internationale onderzoeksgroep “SoLid”, met onderzoekers van onder meer UGent, UAntwerpen en VUB die neutrino-oscillaties bestudeert op een heel korte afstand van de kern van een reactor in het SCKCEN te Mol werd opgestart. Deze onderzoeksgroep maakt, met ondersteuning vanuit het VUB-grid-team, gebruik van de EGI grid middleware om op een eenvoudige manier gegevens te delen over de deelnemende universiteiten heen. • Daarnaast zijn de projecten WeNMR (NMR spectroscopie), LOFAR (lage frequentie radio astronomie) en AUGER (hoge energie komische straling) ook actieve gebruikers van de grid-cluster. • In 2019 zijn er ook 2 nieuwe projecten bijgekomen uit de astrofysica: ARA (neutrino detector op de zuidpool) en RADAR (ook neutrino detector maar via radiogolven).

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Succesverhalen Hierna volgen enkele getuigenissen over het gebruik van supercomputers voor onderzoek, industrie, innovatie en maatschappelijke voordelen. We tonen voorbeelden van hoe universiteiten en bedrijven, private en publieke organisaties supercomputers gebruiken om doorbraken van groot wetenschappelijk of economisch belang te bereiken. Deze prestaties, waarvan vele werden bereikt dankzij toegang tot zeer krachtige supercomputers en HPCexperts bij het Vlaams Supercomputercentrum (VSC), hebben al geruime tijd onderzoekers en bedrijven immense efficiĂŤntie, zowel in werkuren als in euroâ€™s, opgeleverd.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Joris Vanlede Scaldis Model Waterbouwkundig Laboratorium Joris Vanlede van het Waterbouwkundig Laboratorium van Vlaanderen gebruikt de supercomputer van VSC ter ondersteuning van de Vlaamse overheid. Hij bouwt wetenschappelijke kennis op over watersystemen door het bestuderen van de monding van de Zeeschelde. Dit doet hij via verschillende scenarioâ€™s van klimaatverandering met behulp van het SCALDISmodel. Zijn succesverhaal vertelt je meer.

play v

o ide

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

De infrastructuur van VSC stelt ons in staat om simulaties uit te voeren die ons helpen het Schelde-estuarium beter te begrijpen en om de beste strategieĂŤn uit te werken om het estuarium te beheren. Met High Performance Computing kunnen we de nodige tools ontwikkelen om beter samen te werken rond een visie voor estuarijnbeheer in de 21e eeuw. JORIS VANLE DE

Het Waterbouwkundig Labo vscentrum.be

Jaar verslag 2019

play v

o ide

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Rozemien De Troch Regional Climate Modelling KMI Postdoctoraal onderzoeker Rozemien De Troch van de Universiteit Gent en Het Koninklijk Meteorologisch Instituut van BelgiĂŤ (KMI) detecteert en modelleert regionale klimaatverandering met behulp van de supercomputers van VSC. Haar succesverhaal geeft je een overzicht.

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Merijn Mestdagh Emotions & Behaviour Using Mathematical Models KU Leuven Dr. Merijn Mestdagh van de onderzoeksgroep Kwantitatieve Psychologie aan de KU Leuven gebruikt wiskundige modellen om het gedrag en de emoties van individuen te bestuderen met behulp van onze supercomputers. Deze modellen worden dan toegankelijk gemaakt voor alle onderzoekers via de website www. prepaidestimation.org. Meer info vindt u in het succesverhaal.

play v

o ide

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jonas Bekaert Future Energy Solutions Universiteit Antwerpen Dr. Jonas Bekaert van de departement Fysica aan de Universiteit Antwerpen gebruikt de supercomputers van VSC om innovatieve ultradunne materialen voor toekomstige energieoplossingen te maken. In het succesverhaal vindt u meer informatie.

play v

o ide vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Bijlagen Personeelslijst Instelling

Naam

UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent UGent KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UAntwerpen UHasselt

Wouter Depypere Stijn De Weirdt Alvaro Simon Garcia Andy Georges Kenneth Hoste Ewald Pauwels Balazs Hajgato Kenneth Waegeman Bart Verheyde Danny Schellemans Johan Van Camp FrĂŠderic De Leersnijder Wim Waeyaert Werend Brantegem Dieter Roefs Herman Moons Leen Van Rentergem Jan Ooghe Martijn Oldenhof Mag Selwa Alexander vapirev Ingrid Barcena Ehsan Moravveji Jo Vandeginste Tom Leuse Yorick Poels Peter veraedt Yuri Moens Rudy Rys Tom van Mierlo Tom Vanhout Yves Daniels Sofie Pieraerd Els veraverbeke Philip Brusten Stefan Becuwe Franky Backeljauw Bert Tijskens Kurt Lust Thomas Danckaert Koen Decauwsemaecker Muriel Dejonghe Herwig Kersschot Annie Cuyt Rafal Al-Takreeti

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

% tewerkstelling in het kader van HPC 100% 100% 100% 100% 100% 100% 91.67% 100% 41.67% 10% 30% 20% 20% 10% 50% 20% 30% 100% 50% 100% 100% 100% 100% 100% 50% 100% 100% 50% 40% 100% 20% 50% 10% 20% 10% 100% 100% 100% 100% 100% 10% 10% 10% 5% 50%

Instelling

Naam

UHasselt VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB VUB

Geert Jan Bex Balázs Hagató Samuel Moors Stéphane Gérard Alex Domingo Toro Ward Poelmans Dirk Heyvaert Philippe Leemans Eddy Haulet Olivier Devroede Johan D’Hondt Steven Opstaele Robert Jansen Stefan Weckx Veerle De Rademaeker Nina De Bruyne

% tewerkstelling in het kader van HPC 100% 8.33% 100% 100% 70.83% 100% 15% 25% 25% 20% 15% 10% 10% 10% 2% 5%

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Tier-1 toekenningen 2019 februari Number

Title

Nodedays awarded

Diskspace awarded (GiB)

2019_01

Elucidating the surface-dopant Danny Vanpoucke interactions of the negative electron affinity diamond surfaces.

UHasselt – Hasselt Materials physics (IMOMAF) University

3050

500 Gb + 10000 files

2019_02

Enhanced sampling study of the collective variable influence on the methylation of ethene in H-ZSM-5

Simon Bailleul, Pieter Cnudde and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4000

100 GB scratch space – 60000 files

2019_03

Mechanical deformation of a metal-organic framework using advanced electronic structure calculations

Kurt Lejaeghere, Jelle Wieme, Arthur De Vos and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4830

1760 GiB (742 files)

2019_04

Computational investigation of Hans De Winter the binding thermodynamics and kinetics between prolyl carboxypeptidase (PRCP) and the GPF substrate

University of Antwerp

Laboratory of Medicinal Chemistry, Department of Pharmaceutical Sciences

4468

302 GiB and 6462 files

2019_05

A reference flow database for wind-farm control and optimization II

Wim Munters, Pieter Bauweraerts, Ishaan Sood and Johan Meyers

KU Leuven

Turbulent Flow Simulation 4944 & Optimization (TFSO) Research Group/Mechanical Engineering Department

48800 GiB

2019_06

Operando study of post synthetic structural modifications in UiO-66

Chiara Caratelli, Julianna Hajek and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4176

313.2 GiB + 12528 files

2019_07

Oxidative coupling of methane in a novel rotating bed reactor (OXMET)

Laurien Vandewalle, Jens Dedeyne, Kevin Van Geem and Guy Marin

Ghent University

Department of Materials, Textiles and Chemical Engineering (EA11) Laboratory for Chemical Technology

4000

3000 GiB (1000 GiB SCRATCH and 2000 GiB DATA) and 25,000 files

2019_08

The influence of ternary alloying elements on the thermodynamic balance between iron-nitride compounds in nitrided steels.

Sam De Waele and Ghent University Stefaan Cottenier

Center for Molecular Modeling

4491

0.6 TB

2019_09

Unraveling the effect of strain on the phases of an optoelectronic perovskite material

Tom Braeckevelt and Kurt Lejaeghere

Ghent University

Center for Molecular Modeling

672

50 GiB and 1680 files

2019_10

Expedition MARS: NextGeneration Experimental Designs for Product and Process Innovation

Jose Nunez Ares and Peter Goos

KU Leuven

BIOSYSTEMS DEPARTMENT – MEBIOS DIVISION – BIOSTATISTICS GROUP

9432

600GiB, 50000 files

2019_11

Effects of dark matter charge on plasma accretion flows at the Galactic Centre

Fabio Bacchini, Bart Ripperda, Bert Vercnocke and Thomas Hertog

KU Leuven

Theoretical Physics / Physics Centre for mathematical PlasmaAstrophysics / Mathematics

5040

1350 GiB, 1550 files

2019_12

Determining temperaturedependent migration barriers during the formation of a neutral defect complex.

Michael Sluydts, Michiel Larmuseau and Stefaan Cottenier

Ghent University

Center for Molecular Modeling / Department of Electrical Energy, Metals, Mechanical Constructions & Systems

4198

4096 GiB + 4096 files

Jaar verslag 2019

Applicant

vscentrum.be

Institution

Department

2019_13

Investigating the Interplanetary propagation of Coronal Mass Ejections and Solar Energetic Particles

Christine Verbeke, Nicolas Wijsen and Camilla Scolini

KU Leuven

Centre for mathematical 2303 Plasma Astrophysics (CmPA), Dept. of Mathematics

30500 GiB (30.5 TB), 676000 files

2019_14

Understanding π-cation interactions in living cationic ring-opening polymerization of unsaturated alkyl-2oxazolines.

Elias Van Den Broeck and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4224

803.52 GiB + 109680 files

2019_15

First-principles mechanistic study of alkylphenols dealkylation catalyzed by acidic zeolites

Massimo Bocus Ghent University and Julianna Hajek

Center for Molecular Modeling

3816

514.5 GiB (27750 files)

2019_16

Mobility and carbenium ion stability of polyene intermediates formed under MTO conditions

Kristof De Wispelaere

Ghent University

Center for Molecular Modeling

2736

17 GiB scratch space – ca. 177 GiB long-term storage (provided by UGent) – 7700

2019_17

Computational study of the lattice dynamics in MIL-47

Alexander Hoffman, Aran Lamaire and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

1260

148 GiB + 24840 files

2019_18

Influence of water on the phase stability of flexible nanoporous materials

Aran Lamaire, Sander Borgmans, Jelle Wieme and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4896

234 GiB, 5880 files

2019_19

Numerical investigation of a turbulent spray flame

Alessandro D'Ausilio

Ghent University

Combustion, Fire & Fire Safety / Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics

837

750 GiB ( 530 GiB SCRATCH and 220 GiB DATA)

2019_20

Large eddy simulations of underexpanded jets

Lucas Delcour, Ghent University Alireza Rasekh and Joris Degroote

Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics

3456

400 GiB, 4000 files

2019_21

Stability of the oxygen framework in Li-rich layered oxides

Marnik Bercx

University of Antwerp

EMAT / Department of Physics

4312

2019_22

Ab initio study of superconductivity in graphene decorated with alkali atoms

Jonas Bekaert, Milorad Milosevic and Bart Partoens

University of Antwerp

Condensed Matter Theory (CMT) / Physics

4661

293 GB ~ 4700 files

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

Starting grants 2019 Naam

Onderzoeker

Instituut

Domein

starter_83 starter_84 starter_85

Danny Van Poucke Nicolas Wijzen Niels Claes

UHasselt KU Leuven KU Leuven

Chemie Astronomie en astrofysica Astronomie en astrofysica

starter_86 starter_87 starter_88 starter_89 starter_90 starter_91 starter_92 starter_93 starter_94 starter_95 starter_96 starter_97 starter_98 starter_99 starter_100 starter_101 starter_103 starter_104 starter_105 starter_106 starter_107 starter_108 starter_109 starter_110 starter_111 starter_112 starter_113 starter_114 starter_115 starter_116 starter_117 starter_118 starter_119 starter_120 starter_121 starter_122 starter_123 starter_124 starter_125 starter_126 starter_127 starter_128 starter_129 starter_130 starter_131 starter_132 starter_133

Jose Nunes Ares Camilla Scolini Mikhail Petrov Francesco Pucci Lilla Koloszar Xavier Deraet Ruben Van Lommel Sepeher Madani Kashani Jan Turek Yang Sheng Mesfin Haile Mamme Xing Liu Mitchel Perez Dimitrios Millas Jelle Vekeman Chrstina Siakati Ruben Goeminne Andres Ricardo Leon Garzon Prashant Kumar Ileyk El Mellah Michiel Van Setten Alireza Rasekh calum hawcroft Michal Wyszynski Jan Bolte Emmanuel ChanĂŠ Michail Petrov Ruishen Meng Tribhuwan Pandey Johan Lauwaert Lucas Delcour LouisÂ Vermote Francesco Pucci Aryan Afzalian Yuhao Zhou Boris Kruljevic Andrea Daru Konstantinos Karampelas Xiaoyong Zhang Jonas Van De Walle Steven De Hertog Karen Dorothy Dedecker Ruben Goeminne Gabrielle Delannoy Alexander Gruber Ine Arts Matthieu Salamone

KU Leuven KU Leuven UAntwerpen KU Leuven VKI VUB VUB UGent VUB UGent VUB VUB VUB KU Leuven VUB KU Leuven UGent UGent KU Leuven KU Leuven imec UGent KU Leuven UAntwerpen KU Leuven KU Leuven UAntwerpen KU Leuven UAntwerpen UGent UGent VUB KU Leuven KU Leuven KU Leuven UGent KU Leuven KU Leuven KU Leuven KU Leuven VUB UGent UGent KU Leuven KU Leuven UAntwerpen UGent

Technologie Astronomie en astrofysica Fysica Astronomie en astrofysica Technologie Chemie Chemie Technologie Chemie Fysica Technologie Technologie Computerwetenschappen Astronomie en astrofysica Chemie Moleculaire modelering Moleculaire modelering Technologie Chemie Astronomie en astrofysica Technologie Technologie Astronomie en astrofysica Fysica Astronomie en astrofysica Astronomie en astrofysica Fysica Fysica Fysica Technologie Technologie Levenswetenschappen Astronomie en astrofysica Technologie Astronomie en astrofysica Technologie Chemie Astronomie en astrofysica Chemie Earth sciences Earth sciences Moleculaire modelering Moleculaire modelering Earth sciences Earth sciences Fysica Levenswetenschappen

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Tier-1 toekenningen 2019 juni

Number

Title

Applicant

Institution

Department

Nodedays awarded

Diskspace awarded (GiB)

2019-24

A conceptual periodic DFT approach towards the fundamental understanding of the reactivity of single atom catalysts on amorphous silica.

Xavier Deraet, Vrije Universiteit Frank De Proft, Jan Brussel Turek, Mercedes Alonso Giner and Frederik Tielens

Algemene Chemie (ALGC) / Vakgroep Chemie

1452

3789 GiB

2019-25

Evaluation of Robust ParetoWilfried De Corte Optimal (PO) Selection Systems Based on Finite Sample Formulas for Computing the Selection Objectives

Ghent University

Department of Data Analysis, Faculty of Psychology and Educational Sciences

3218

100 GIB

2019-26

Vibrational analysis of H2O/ ZnO and carboxylic acid/ZnO interfaces.

Turek Jan

Vrije Universiteit Brussel

Department of Chemistry, General Chemistry research group (ALGC)

2543

750 GIB

2019-27

Stacking silver differently for improved surface properties

Arthur De Vos, Kurt Lejaeghere and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4440

1990 GiB

2019-28

Modeling the influence of Cnudde, Pieter zeolite acidity on key reactions in the MTO process

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4960

116 GB

2019-29

Unravelling the effect of strain on the phases of an optoelectronic perovskite material.

Braeckevelt Tom

Ghent University

Center for Molecular Modeling

4032

300 GiB

2019-30

Determining temperaturedependent migration barriers during the formation of a charged defect complex.

Michael Sluydts, Michiel Larmuseau and Stefaan Cottenier

Ghent University

Center for Molecular Modeling / Department of Electrical Energy, Metals, Mechanical Constructions & Systems

4198

4096 GIB

2019-31

Influence of nanoconfined water on the phase stability of flexible nanoporous materials

Aran Lamaire, Sander Borgmans, Jelle Wieme and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

Center for Molecular Modeling

3264

156 GIB

2019-32

Oxidative coupling of methane in a novel rotating bed reactor (OXMET)

Vandewalle Laurien

Ghent University

Department of Materials, Textiles and Chemical Engineering (EA11) Laboratory for Chemical Technology

4000

3000 GiB

2019-33

Numerical investigation of the forces in a 90Â° bend subjected to an air/water slug flow

De Moerloose, Laurent

Ghent University

Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics

2304

500 GiB

2019-34

Numerical study of Turbulent spray jet flame with advanced/detailed chemistry mechanism

Alessandro Dâ€™Ausilio

Ghent University

Combustion, Fire & Fire Safety Engineering

1173

600 GiB

2019-35

Unraveling the MTO process using Raman spectroscopy

Hoffman Alexander Ghent University

Center for Molecular Modeling

2880

104 GIB

2019-36

Electrophilic Halogen Addition to Alkenes Revised using Enhanced Sampling ab-initio Molecular Dynamics

Ruben Van Lommel and Jan Turek

Vrije Universiteit Brussel

General Chemistry Group / Department of Chemistry

1911

150 GiB

2019-37

Modelling Fast Solar Wind Streams and Solar Energetic Particle Transport at Large Heliocentric Latitudes

Nicolas Wijsen and Evangelia Samara

KU Leuven

Centre for mathematical 894 Plasma Astrophysics (CmPA), Dept. of Mathematics

26,6 TB

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

2019-38

Turbulent flow field data assimilation using LES based 4D-Var with lidar measurements

Pieter Bauweraerts and Johan Meyers

KU Leuven

"Turbulent Flow Simulation & Optimization (TFSO) Research Group Mechanical Engineering Department"

4968

45 600 GiB

2019-39

Instabilities in relativistic, astrophysical jets

Dimitrios Millas

KU Leuven

Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics

1300

2600 GiB

Tier-1 toekenningen 2019 oktober Number

Title

Applicant

Institution

Diskspace requested (GiB)

Files

Nodedays awarded

2019-40

Localising and resolving current sheets in black hole magnetospheres

Bart Ripperda and Rony Keppens

KU Leuven

440

11520

2019-41

Investigation of the water role in zeolite-catalysed alkylphenols dealkylation through first-principles molecular dynamics simulations

Massimo Bocus and Tobias Verdonschot

Ghent University

220.5

11244

4124

2019-42

Computational investigation of the relative binding strengths between prolyl carboxypeptidase (PRCP) and a series of 10 ligands

Hans De Winter

University of Antwerp

850

12120

10500

2019-43

Particle acceleration and energisation in relativistic outflows

Fabio Bacchini KU Leuven and Rony Keppens

4000

260

10240

2019-44

Computational characterization of acid site positions in zeolites

Siebe Vanlommel, Ghent University Alexander Hoffman and Veronique Van Speybroeck

1000

2340

2019-45

Si based luminescent centres in diamond: First principles study of the pressure dependence and impact of native defects.

Danny Vanpoucke

U Hasselt

900

25000

3150

2019-46

Ab initio investigations of amorphous materials for nano electronics applications

Michiel van Setten and Geoffrey Pourtois

imec

100

75000

4500

2019-47

Large eddy simulations of underexpanded jets acting on a yarn

Lucas Delcour and Joris Degroote

Ghent University

600

2000 scrath 20000 data

2296

2019-48

Application form: Compute component of the Flemish Tier-1 “supercomputing platform”

Sheng Yang and Johan Lauwaert

Ghent University

200

2000

1000

2019-51

CFD simulations of the relay nozzle and the yarn inside the reed channel in the air-jet weaving machine

Alireza Rasekh and Ghent University Joris Degroote

216

1200

4500

2019-52

Wind morphology around evolved cool stars

Ileyk El mellah

KU Leuven

503

208

3240

2019-53

First-principles study of superconductivity in alkali-decorated boron nitride

Jonas Bekaert, Milorad Milosevic and Bart Partoens

University of Antwerp

293

4700

4894

2019-54

Metagenomic data analysis to unravel food fermentation processes

Stefan Weckx

Vrije Universiteit Brussel

500

2800

3800

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Number

Title

Applicant

Institution

Diskspace requested (GiB)

Files

Nodedays awarded

2019-55

Ab initio study of neutral seed formation in germanium substrates

Michael Sluydts, Michiel Larmuseau and Stefaan Cottenier

Ghent University

3840

4502

2019-56

Theoretical study of mixed-linker configurations in ZIFs using vibrational spectroscopy

Alexander Hoffman, Sven Rogge and Veronique Van Speybroeck

Ghent University

1500

4914

2019-57

Ab initio study of the superconducting properties of Mo2C

Mikhail Petrov

University of Antwerp

2379.7

8520

500

2019-58

Searching for novel two-dimensional magnetic materials based on firstprinciples calculations

Michel Houssa

KU Leuven

1760

11200

4375

2019-59

Tier 1 Application - A Genetic Algorithm to Model Massive Stars & Outflows

Calum Hawcroft

KU Leuven

2000

1890000

2815

2019-60

Modelling Solar Wind at the vicinity of Earth and Gradual Solar Energetic Particle Events

Evangelia Samara and Nicolas Wijsen

KU Leuven

15600

722952

1837

2019-61

Investigating light matter interactions in transition metal dichalcogenides

Tribhuwan Pandey

University of Antwerp

1365

1900

3600

2019-62

Bimetallic Clusters Supported in a Silicon Oxide Pore as a DeNox Catalyst

Jelle Vekeman and Frederik Tielens

Vrije Universiteit Brussel

300

294

2772

2019-63

Plasmoid release in the magnetosphere of Saturn

Emmanuel Chané

KU Leuven

100

6250

2019-64

Simulations of binary-induced complex outflow patterns from oxygen-rich AGB stars

Jan Bolte

KU Leuven

2000

9000

4480

2019-65

Decay-less oscillations of coronal loops as a self-oscillating process

Konstantinos Karampelas and Tom Van Doorsselaere

KU Leuven

500

320

1000

2019-66

Computational rational design of a CO2 hydrogenation catalysts for carbon capture and utilization technologies

Andrés-Ricardo León-Garzón

Ghent University

1500

2175

4901

2019-67

Understanding the collision between supernova remnants & astrophysical jets

Dimitrios Millas, Niels Claes and Rony Keppens

KU Leuven

3500

3300

1300

2019-68

DFT-NEGF electron transport in lowAryan Afzalian dimensional and topological-insulator materials for next-generation electronic devices

IMEC

100

10000

5000

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

INNOVATIVE COMPUTING FOR A SMARTER FLANDERS

Jaar verslag 2019

vscentrum.be

Jaar verslag 2019

vscentrum.be @vschpc vschpc

Colofon Het Vlaams Supercomputer Centrum (VSC) is een virtueel supercomputercentrum voor zowel academici als de industrie. Het wordt door het FWO, in samenwerking met de vijf Vlaamse universitaire associaties, beheerd. Fonds Wetenschappelijk Onderzoek-Vlaanderen

Egmontstraat 5 1000 Brussel T 02 512 91 10 info@vscentrum.be www.vscentrum.be

Verantwoordelijke uitgever Teksten dr Hans Willems Leen Van Rentergem, secretaris-generaal FWO Jan Ooghe, Ingrid Barcena Roig, Annie Cuyt, Stefan Becuwe, Ewald Pauwels, Copyright Geert Jan Bex, Fonds Wetenschappelijk Stefan Weckx, Ward Poelmans, Onderzoek-Vlaanderen Caroline Volckaert, Tim Jaenen,

Creatie en vormgeving Rafal Al-Tekreeti

Uitgegeven in juni 2020