100x sneller. Overstromingsberekeningen door parallel rekenen. Klaas-Jan van Heeringen Bram Havers WWW.FLOODCONTROL2015.COM.

Vergelijkbare documenten
Wat kun je doen met een triljoen?

Kleuren met: Prisma & Coverslipper HQ plus. Door: Jorrit van het Bolscher Aplication specialist Sakura

#doorbraakmetmkb #doorbraakmetbigdata. High Performance Computing, Data Science & Data Storage solutions

Workshop: Selection of the perfect S&OP software. Freek Aertsen Martin Daudey

Elke digitale reis start met een vertrekpunt Hyperconverged Infrastructure as a Service

MODFLOW 6 Ontwikkelingen

Reconstructie wateroverlast Kockengen

Kockengen? Rekenen maar! Inundatiemodellering met D-HYDRO

Welkom bij het Machinebouw event 20

Designing climate proof urban districts

Innovatief monitoren van sportvelden. 31 mei 2018

De Digitale Transformatie en de impact op IT. Capgemini Edwin Leinse

Cloud Computing: Met HPC in de wolken Ron Trompert

Modern Land Consolidation in the Netherlands

WISB134 Modellen & Simulatie. Lecture 4 - Scalaire recursies

Developments in SWAT modelling

High Performance Computing

Stormvloedwaarschuwing in New Orleans

Your supply chain 10 x more effective

Open source VoIP Networks

Industrie 4.0 /Industrial IoT: de praktijk aan de hand van case studies en referenties

Multi-core systemen. door Alexander Melchior

Ir. Herman Dijk Ministry of Transport, Public Works and Water Management

Aanvliegroute en Risicominimalisatie bij Auto ID Project

Global TV Canada s Pulse 2011

Agenda: Rotary Industry Group

Agenda. Voorstellen. Uw applicatie. Technische context. Project aanpak

JPI Oceans Gezonde en productieve zeeën en oceanen

The need for Integrated Photonics in ICT

TURNAROUND SCHEDULING 2.0

De praktische kant van de Cloud De Cloud en modellen maken pay per use mogelijk

Naar High Throughput DNA data analyse

ScienceDMZ? DTN? RDZ? WTF? Bingo! Research Data Zone (RDZ) Project

High Performance Computing

HANDLEIDING - ACTIEVE MOTORKRAAN

The Control Room of the Future

Gebruikt u wel het meest geschikte platform voor uw workloads?

" Inleiding: " Sectie GISt " GDMC " TUDelft " Case studies " Conclusies

Opportunities for Collaborative Interdisciplinary Programs. James W. Jones Director, FCI

Interessegroep Critical Chain Interessegroep Critical Chain. Agenda. Richard Smal Voorzitter Critical Chain Interesse Groep

INNOVATIE MANAGEMENT SYSTEMEN

Zuiveren met verstand. RFID tags als verklikkers in de afvalwaterzuivering. S.A.C. (Saskia) Hanneman Innovatietechnoloog Waterschapsbedrijf Limburg

Experiences with ATES applications in Belgium Operational results and energy savings

Jeugdzorg Nederland. Low-Code applicatieontwikkeling; IT up-to-speed met de continue veranderingen in zorg

Introduction Henk Schwietert

VMware HA and DRS Question & Answer

Reliability in een vroeg stadium: op wafer level

Dell SonicWALL product guide

Hoe maak ik mijn datacenterinfrastructuur cloud ready? Door: Bart Nieuwenhuis

The Rotterdam Roofscape

Simona2011-RC: 64-bit Linux

Risk & Requirements Based Testing

EE141- Spring 2004 Lecture 3 EE141. Last Lectures. Design Metrics

informatica. hardware. overzicht. moederbord CPU RAM GPU architectuur (vwo)

Snelladen in stedelijke gebieden. Menno Kardolus Melvin Venema

Industriële Robots. Industrial, Service and Personal Robotics. Industrial, Service and Personal Robots. Industrial, Service and Personal Robots.

college 2: Introductie

Computerarchitectuur. Terugblik / discussie / oefenopgaven

Trias Energetica. woningen. Drachten 18/11 Almelo 20/ Carl-peter Goossen

Project Portfolio Management Altijd en overal inzicht PMO

3HUIRUPDQFH0HDVXUHPHQW RI'\QDPLFDOO\&RPSLOHG -DYD([HFXWLRQV

HPC CLOUD INTRODUCTIE. Jan Bot, SURFsara 5 augustus 2015

Welk datacenterconsumptiemodel past het best bij uw visie?

Delft Solids Solutions. 19 mei 2015

Synthesenota BREEAM: Duurzaamheid meten

Varen op batterijen Nut en noodzaak Marine Industry Gorinchem Bram Kruyt, 8 mei 2019

STRATEGO: Coaching session

What issues should the Province of Limburg address when developing its climate-proof policy?

HOTCO2: alternatief voor de WKK en ketel in de tuinbouw

New sequencing technologies:

COE Centraal ontwikkeld examen. Periode. Afname Wanneer? Leerjaar 1 Periode 1 en 2. examen

Is internet een klimaatkiller?

Welkom bij de Partners van DAISY Jan Louws & Bob Versteeg

Het computationeel denken van een informaticus Maarten van Steen Center for Telematics and Information Technology (CTIT)

Script. Good health starts with good food. That s true for people as much as it is for animals.

Enterprise Architectuur. een duur begrip, maar wat kan het betekenen voor mijn gemeente?

Neurale Netwerken en Deep Learning. Tijmen Blankevoort

Performance Testing van applicaties in de cloud

SMART DESIGN OF SUSTAINABLE BUILDINGS WITH BIM

Add the standing fingers to get the tens and multiply the closed fingers to get the units.

Vlaams Kenniscentrum water. Van projectidee tot projectconsortium

Klanten en Leveranciers moeten samen groeien voor en succesvol toekomst

Ghent Climate Proof City 2030

From High-Level Language to language of the hardware

Special Interest Group RESEARCH SUPPORT

Nuon Magnum. Een volgende stap in de energietransitie. Rien van Haperen, Project Directeur Nuon Magnum. Utrecht, 6 december 2006

Van Virtualisatie naar Cloud Computing De roadmap voor de toekomst?

Meer met minder: Hogere beschikbaarheid tegen lagere kosten Geert-Jan van Houtum Hoogleraar Maintenance & Reliability

Plannen is voorspellen

Creatief onderzoekend leren

Feedback WG System Operations 21 November 2012

Toolbox for Circle Regions. UrbanWINS Webinar

Update Renewable Energy in the Netherlands. Maarten Arentsen University of Twente

SPX Model A-360 Azimuth Antenna Rotor Model 1 & 2

Green IT en de rol van supercomputers bij duurzaamheid

Johto. Flexible light

HPC CLOUD INTRODUCTIE. Jan$Bot,$SURFsara$ 15$oktober$2015$

Prognostics en Health Monitoring (PHM) als ontwerp-input. Bert Stek, Dopple B.V.

Intranet congres 2016 Drs. Wilfried F. Hoffman

Waarom testen? Het draait allemaal om: - winst marge - klant tevredenheid - product inzicht (van productie tot eind gebruiker)

Transcriptie:

100x sneller Overstromingsberekeningen door parallel rekenen Klaas-Jan van Heeringen Bram Havers WWW.FLOODCONTROL2015.COM > 20 februari 2010 SLIDE

Wat zou het mooi zijn als..? SLIDE 2

Stelling Bij een dreigende overstroming dragen snelle en accurate berekeningen bij aan een betere besluitvorming SLIDE 3

Dashboard 1_hoofdscherm Waterveiligheid SLIDE 4

Voordat je dit soort plaatjes hebt.. SLIDE 5

Wat zou het mooi zijn als.. onzekerheden in weersverwachting doorwerken in voorspelde waterhoogtes Ensemble van 50 mogelijkheden Modellen veelal te gedetailleerd en te traag gemiddelde opgetreden 33-67% 25-75% zekereheid max. en minimale voorspelling SLIDE 6

Wat zou het mooi zijn als..... inundatieberekeningen meer detail zouden hebben Nu is 100x100 meter al nauwelijks te doen Maar we hebben AHN-2 (0,5 x 0,5 m) 10 punten per m 2, combinatie van Flimap en AHN2, met X,Y,Z en kleur SLIDE 7

Doel sneller en beter inzicht versnelling van de berekening hoger detailniveau Versnelling: 10 x 10 = 100 (+) Detailniveau: 20x fijner SLIDE 8

Mogelijkheden voor versnelling GPU CPU clusters nested view visualisatie hardware parallellisatie versnellen schematisatie GMP software sub-grids parameters schone code SLIDE 9

Alle mogelijkheden uitbuiten Visualisatietechnieken Hardware Software Good Modelling Practice Versnelling: 10 x 10 = 100 (+) Detailniveau: 20x fijner SLIDE 10

Software Nieuwe berekeningsmethoden Gekoppelde modellen Integrale modellering (neerslagafvoer en overstroming) Subgrids (gedetailleerde invoer automatisch opschalen) Wordt opgepakt in 3Di project SLIDE 11

Software Nieuwe numerieke algorithmes Ongestructeerde roosters Niet langer op 1 CPU SLIDE 12

High Performance Computing IBM Water Management focus Nederland: flood control en stedelijk waterbeheer Ierland: oceaan en kust Frankrijk: modeling and simulation, high performance computing missie voor water MONTPELLIER, FRANCE and ARMONK, NY Nov.19th, 2009 In a region of France known for sunshine, agriculture and natural spring water, IBM (NYSE: IBM) has established a Center of Excellence for Water Management to use high performance computing to monitor and forecast the impact of climate change and severe weather conditions on water resources. SLIDE 13

1.0E+10 10 10 Number of Transistors 10 9 1.0E+09 10 8 1.0E+08 10 7 1.0E+07 10 6 1.0E+06 10 5 1.0E+05 Microprocessor Transistor Trend 1 Billion 1 Million ~50% CAGR 1980 1000 1985 1990 1995 2000 2005 2010 SPECint_2000_rate 100 10 Moore s law still true Single thread performance growth slows significantly System throughput continues to grow Historical Growth Trend=45% per year 1 Core Clock Speed (MHz) 10 4 1.0E+04 10 3 1.0E+03 10 2 1.0E+02 4 Core 2 Core 1 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 Energy and heat limit high Intel Processors processor IBM Processors speeds Power3 Power3-II Intel's 2003 Roadmap RS64-4 1990 1995 2000 2005 2010 >4 Core Single-Thread Performance Sequential computing limited Power4 Power4+ Power5 BlueGene/L GS/GT Power5+ Parallel computing is very scalable Power6 Z6 CP BlueGene/P Z6 SC Power5+ SLIDE 14

Solutions for High Performance Computing 4096 cores 2, 4 to 8 cores PC (Intel, AMD, GPU) Cluster of PCs (mostly Intel, AMD) Massively Parallel Computer (MPP) - (Intel, AMD, POWER7, BlueGene) 100 300 cores Integrated Clusters with fast interconnect) Intel, AMD and IBM POWER7 The BlueGene/P system scales to 256 racks achieving 3.56 PF/s peak Up to 819200 cores SLIDE 15

Specialized hybrid super computers General Purpose Systems Hybrid System Throughput & Computational Accelerators IBM CELL BE Example: Los Alamos IBM Roadrunner AMD + Cell = petaflop and low power consumption Examples: Sony Playstation Microsoft XBox GPUs FX 580 FX 1800 FX 3700 FX 3800 FX 5600 S1070 SLIDE 16

Example Electricité de France (EDF) Application (spartacus-3d) Marin, coastal and river (dikes) use. Examples: Impact of waves hitting power generating dams for safety and construction optimization Flooding impact near nuclear power plants 3D modelling of complex free-surface flows Results Particles (>20 millions) simulation on Bluegene/P system 20 times faster with 1024 processors SLIDE 17

Example Telemac3D (Montepellier area) Application Pollution spreading through rivers at heavy rain Using Telemac application Results Parallelization has improved run time from 17437s to 187s when using a 4 nodes 32 cores cluster System Used # points plan Z levels T3D Version Simulated Time Run Time Production System (Sequential) 6452 5 V5P5 1d 6h 17437 Cluster1-1 Core 6452 5 V5P5 1d 6h 2918 Cluster1-2 Cores 6452 5 V5P5 1d 6h 1408 Cluster1-4 Cores 6452 5 V5P5 1d 6h 692 Cluster1-8 Cores 6452 5 V5P5 1d 6h 400 Cluster2-16 Cores 6452 5 V5P5 1d 6h 236 Cluster2-32 Cores 6452 5 V5P5 1d 6h 187 SLIDE 18

Dit jaar HPC in Flood Control 2015 2010.11: Demonstrator Flood Control Room Werkpakket 1 Onderzoek naar functionele integratie van FC2015 producten in DFCR 2 Onderzoek naar toepassing FC2015 concepten in stedelijke omgeving (de case Rotterdam) 3 Onderzoek naar methoden voor inzet DFCR als trainings- en simulatieomgeving 4 Ontwikkeling referentie-architectuur voor trainingsomgevingen en inzet HPC tijdens hoogwatercrises 5 Ontwikkeling FC2015 onderwijsprogramma voor hoger onderwijs SLIDE 19

Feedback. tijd voor discussie SLIDE 20

Hoe gaan we het aanpakken Programmering in 2010 Voorstudie in kader deelproject High Performance Computing Onderzoek naar haalbaarheid Programmering in 2011 Uitvoering? Toepassen in operationele context 100+ sneller 20x meer detail Gaat lukken! SLIDE 21

Colofoon Klaas-Jan van Heeringen - Deltares Klaas-Jan.vanHeeringen@deltares.nl Bram Havers IBM Bram_Havers@nl.ibm.com SLIDE 22