Van 4K naar 4K 40 JAAR IN FLOPS, Uninet VisitBYTES, BITS EN PIXELS
Paul Wielinga (nog even) Deputy Manager Operations, Support & Development ….
Agenda Mips en Flops het begin, 40 jaar (super)computing, heden, more Flops, Moore’s Law? Bytes van Kilo, via Mega, Giga, Tera, Peta naar Exa, Zeta? Techniek? Kosten? Bits SARAnet, SURFnet, iGRID, GLIF, Internet of Things: van 110 bps naar 400 Gbps naar TeraBits Pixels Visualisatie, CAVE, Tiled Displays, CineGrid, Collaboratorium, 4K, hoeveel resolutie hebben we nodig?
En.. Zettaflops, Yottabytes, Petabits en Terapixels? Zijn er grenzen aan de groei?
Van 4K ….. (bytes geheugen) 1971 – 42 (!) jaar geleden: DEC PDP-8 op het IKO (nu de “K” van NIKHEF) 4 K geheugen 12-bits woord 10 instructies slimme adressering 64 K harde schijf Veel simulatoren in omloop, zo populair 1973: Scriptie: TS-AIM: Multi Tasking OS a la BELL Unix
De hobby begint ;-)
Megaflop -> Exaflops
100000000
100 Petaflop
Sequoia
10000000 1000000
Titan
Tianhe-1A
Petaflop
K Computer
100000
IBM p575 Power6
Bull bullx DLC Bull bullx DLC
IBM p575 Power6 IBM p575 Power5+
10000
Asci White Teraflop
1000
Asci Red
SGI Origin + Altix SGI Origin 3800
100
Cray C916/121024 Cray C98/4256 Cray Y-MP/4128
10
Cray 2 4 processor
Gigaflop
1
Cray 2 1 processor
0,1
CDC Cyber 205 2-pipe CDC Cyber 205 1-pipe
Cray 1
0,01
Megaflop
0,001 1960
CDC 6600
1970
1980
1990
2000
2010
2020
Megaflop -> Exaflops
100000000
100 Petaflop
Sequoia
10000000 1000000
Titan
Tianhe-1A
Petaflop
K Computer
100000
IBM p575 Power6
Bull bullx DLC Bull bullx DLC
IBM p575 Power6 IBM p575 Power5+
10000
Asci White Teraflop
1000
Asci Red
SGI Origin + Altix SGI Origin 3800
100
Macbook Pro Cray C916/121024 Cray C98/4256 iPad2 Cray Y-MP/4128 iPhone 4S
10
Cray 2 4 processor
Gigaflop
1
Cray 2 1 processor
0,1
CDC Cyber 205 2-pipe CDC Cyber 205 1-pipe
Raspberry Pi turbo iPhone 4
Cray 1
0,01
Megaflop
0,001 1960
CDC 6600
1970
1980
1990
2000
2010
2020
Exascale challenges Power en cooling 10 – 100 miljoen cores Parallellisme en Lokaliteit Data movement kost power! I/O en Storage MTBF: 1-30 minuten-1 dag Software aanpassing essentieel Checkpoint/Restart (Cartesius in 2014 >30.000 cores?)
Zettaflop koffiedik? “Disruptive Technologies”: nieuwe materialen en technologieën? Grafeen, Germanaan? Quantum computing? Diverse presentaties tijdens symposium t.g.v. opening Cartesius 14 juni a.s.
Big Data Big Data is IN Maar is Big Data wel een nieuwe hype?
Big Data in 1996 filmpje1
Data explosie vs. prijsdaling media 1956: 5 MB
1973: 40-80 MB
2013: 256 GB!
Big Data in de Wetenschap Data groeit de pan uit: SURFsara >10 PB CERN >100 PB SKA verwacht 20 Exabyte ruwe data per dag, 1PByte per dag zal worden bewaard Managed Data versus Non-Managed data SURFsara versus “Mediamarkt” Data management is ook “Monnikenwerk”! Data Stewardship (lange termijn opslag)
Big Data in de Creatieve Sector - voorbeeld filmpje2
Big Data in de Creatieve Sector Academy of Motion Pictures is zeer bezorgd over Data Stewardship: Celluloid: 100 jaar opslag mits onder goede omgevingscondities
Digital Media? Omvang, houdbaarheid? Voorbeeld: The Hobbit van Peter Jackson 10 PetaByte: 5K, 48 fps, 48 camera’s
Holywood maakt 3000 films per jaar: 30 Exabytes per jaar toename Binnenkort: 3D, 10K, 120 fps => 100 PB per film
Big Data – Disruptive Technologies?
Phase Change Memory? Memristor? Storage op atomaire schaal?
Big Data – Disruptive Technologies?
Filmpje3
Bits, Kilobits, Megabits, Gigabits SARAnet in 1973 - 1978: inbellen met 110 -1200 Baud modem vaste lijnen van 9600 bps! sternetwerk SARAnet in 2013: 140 Gbps externe connectiviteit honderden 10Gbps poorten intern 40 en 100Gbps ready voorbeeld: 1 Tbps intern Grid netwerk
1986: SURFnet1: 9600 bps en 64 Kbps DECnet, TCP/IP in 1989 2012-2013: SURFnet7 100 Gbps naar Campus 100 Gbps transatlantisch Lichtpaden
Gigabits, Terabits, Petabits? Mijlpaal in transatlantische optische verbindingen: iGrid2002 in Amsterdam SARA, SURFnet, UvA, EVL, Starlight Eerste 10 Gbps lichtpaden voor wetenschappelijke toepassingen Wordt nog steeds aan gerefereerd (vorige maand nog)!
Gigabits, Terabits, Petabits? Streaming media experimenten van SARA (single server disk naar display): iGrid2005 – 20 Gbps naar San Diego GLIF 2010 – 40 Gbps naar Geneve SC’10 – 60 Gbps op SC-vloer 1 server -> Tiled Panel Display SC’13: UvA, SURFnet en Ciena: 100 Gbps transatlantisch, 400 Gbps op SC-vloer
Demonstraties van hoge bandbreedte data streaming
Gigabits, Terabits, Petabits? Glasvezel – nabije toekomst: 2016: Ciena voorspelt 1000 GBps per kleur, >25 Tbps per vezel Holle glasvezel lab-experiment: 2013: >73 Tbps, optimale reductie van latency (99,7% lichtsnelheid)
Gigabits, Terabits, Petabits? “C” is the limit …. (for now?) SURFnet-21: “Dynamisch Sneller-dan-licht-pad” ?
Zijn Petabits echt nodig? Internet of Things, mobile devices: NTT: in 2020 is 500 – 1000 keer huidige wireless capaciteit nodig voor alle mobile devices: UI’s, Augmented Reality, sensors
Bronnen: Google, Cisco and NTT Docomo
Pixels, pixels, pixels
Filmpje4
Pixels, pixels, pixels: “My First Viz” 1971: mijn eerste “data visualisatie” Polaroid van Oscilloscoop
Pixels: Visualisatiecentrum en de CAVE Pixels, het pixels, pixels 1991: Opening Visualisatiecentrum 1996: CAVE™: Collaborative Immersive Virtual Reality Environment Gebruik door Wetenschap, Industrie
Pixels, pixels, pixels: CAVE en Creatieve Industrie Ook toen deden we al goede (en opvallende) zaken met de Topsector Creatieve Industrie: Architectuur (Koolhaas, Cahen, Piano) Reclame: (Heineken, Cruijff) (non)Serious Gaming ;-)
Pixels, pixels, pixels: CAVE en Creatieve Industrie (non)Serious Gaming ;-)
filmpje5
Met dank aan Joop van de Ende en Johnny Kraaikamp jr.
Pixels, pixels, pixels: Tiled Panel Displays Vanaf 2004:Tiled Panel Displays (TPD) voor hoge resolutie en “mash-up” van data
iGrid 2005, San Diego: View of Delft Visualisatie (met TUD) 13000*5000 pixels = 65 Megapixels 20 Gbps van Amsterdam naar San Diego Officieus wereldrecord
En de grootste theepot ooit (remote) gerendered – Bram Stolk SARA
Pixels, pixels, pixels GLIF 2010 CERN Geneve: CosmoGrid Visualisatie (S. Portegies-Zwart) 13000*5000 pixels = 65 Megapixels 28 beelden per seconde 40 Gbps SURFnet lichtpad 32 Gbps van Disk bij SARA naar TPD op CERN
Pixels, pixels, pixels 2012: Opening Collaboratorium 8K * 2K Touch Screen (8 keer full-HD) Videoconferencing 3D-projectie Mash-up van Laptops, Smart Phones, Tablets (BYOD) Ontsluiting naar SARAnet met 20 Gbps SAGE Collaborative Environment
ZKH de Prins van Oranje bezoekt het Collaboratorium in maart 2013
Pixels, pixels, pixels: naar 4K (en hoger) Naar 4K ……..8K, 12K .. ?K Resolutie: 4K (3840*2160 pixels) schermen zijn (bijna) commodity In CineGrid.nl veel 4K materiaal gemaakt NHK (TV Japan) gaat direct naar 8K (uitzendingen in 2020) Filmindustrie is nu 6K (Red Epic Dragon) en wil naar 12K
Nog een paar sheets ….
Na 40 jaar: Beide benen op de grond: Cartesius Opening Cartesius op 14 juni aanstaande 3 dagen na 42-ste verjaardag, wat is er mooier voor en Supercomputingcentrum? Opening heeft een hoge PR-waarde voor SURFsara en andere SURForganisaties en Onderwijs en Wetenschap in het algemeen Maar let op de PR-addertjes: wat gebeurde er in 2000 bij Teras?
Cartesius
filmpje6
Voor de nabije toekomst:
Veel succes in het Petaflop tijdperk!
Tenslotte …
Voor de samenwerking en voor je komst vandaag – nu receptie!
