Mindehhez roppant számítási teljesítményre és adattárolási kapacitásra van szükség. Ezért a szuperszámítógépek 
jelentősége világszerte rohamosan növekszik. A tudományok művelőinek egyre nagyobb és gyorsabb 
szuperszámítógépekre van szükségük. És nem csupán a hagyományos „reál” tudományok számára 
nélkülözhetetlenek ezek az eszközök. Olyan területeken, mint pl. orvostudomány, közgazdaságtan, 
társadalomtudományok vagy éppen a nyelvészet, szintén előtérbe került a szuperszámítástechnika (HPC, High 
Performance Computing) alkalmazása.

Ahol tehát ma nemzetközileg is versenyképes tudományos kutatómunkát vagy high-tech fejlesztést akarnak folytatni, ott szuperszámítógépekre (is) szükség van. 

Magyarországon is.

A szuper-számítógépek azonban – az egyedi tervezés, a speciális technológia és a kis sorozatú gyártás miatt – 
nagyon drágák. Így legtöbbször még nagy intézmények, kutatóhelyek sem engedhetik meg maguknak, hogy 
önállóan, valóban kiemelkedő teljesítményű szuper-számítógépet üzemeltessenek. Az intézmények összefogása 
tehát gyakori e tekintetben, ezt világszerte számos példa bizonyítja. A költséges szuperszámítógépes infrastruktúra 
kihasználtságát is úgy lehet legkönnyebben maximalizálni, ha az erőforrásokat megosztva, sok kutatóhely használja.

A szuper-számítástechnika története Magyarországon

Hazánkban 10 évvel ezelőtt, 2001-ben állt üzembe az első, valódi szuperszámítógép. Az NIIF Intézet által 
létrehozott szuperszámítógép-központ kizárólagos célja a hazai tudományos tevékenység szolgálata volt; az 
erőforrások az összes magyar felsőoktatási intézmény, kutatóintézet és kutatóhely rendelkezésére álltak. Az első 
hazai szuperszámítógép 60 Gflops (Gflops: milliárd művelet / másodperc) teljesítményű volt, és hivatalosan 
jegyezték a világ 500 legnagyobb szuperszámítógépének 500-as listáján. A szolgáltatás hamar nagy népszerűségre 
tett szert, és egyre többen vették igénybe. Használatával a múlt időszakban számos kimagasló kutatási eredmény 
született. A fokozatos fejlesztések nyomán az erőforrás teljesítménye 2009-re az eredeti 15-szörösére nőtt. Mivel 
azonban már ez sem elég az igények kiszolgálására, az NIIF Intézet TIOP és KMOP projektekben európai uniós 
forrásokra támaszkodva 2011-re teljesen megújította a szolgáltatást.

A fejlesztés részeként létrejött új NIIF szuperszámítógépes infrastruktúra ismét világszínvonalú eszközt ad a magyar kutatók kezébe. Azt a lehetőséget kínálja, hogy a hazai tudományos műhelyek felvegyék a versenyt a világ bármely más kutatóhelyével, vagy éppen – infrastrukturális szempontból is egyenrangú partnerként – együttműködjenek vele.

A szuperszámítógépes instrastruktúra műszaki háttere

Az új NIIF szuperszámítógépes infrastruktúra – eltérő módon elődjétől – elosztott módon valósult meg. Az új 
rendszer négy hatalmas erőforrásból áll, amelyet a Debreceni Egyetemen, a Pécsi, a Szegedi Tudományegyetemen 
és a budapesti NIIF-központban helyeztek el. Mindezt az teszi lehetővé, hogy az NIIF új, hibrid optikai hálózata a 
HBONE+ dedikált optikai utakat biztosít a komponensek között. Az optikai hálózat a szuperszámítógépes 
infrastruktúra fontos alkotóeleme, szerves, elválaszthatatlan része. A négy helyszínen üzemelő négy 
szuperszámítógépből – amely egyenként is nagyobb bármely más magyarországi számítógépnél – az optikai 
összeköttetések révén egyetlen hatalmas virtuális szuperszámítógép jön létre, melynek összesített teljesítménye 
közel 50 Tflops (1 Tflops = 1 billió számítási művelet / másodperc) ami a jelenlegi világranglistán a 165. hely. A 
számítási kapacitás a régi rendszer 70-szeresére, a tárolási kapacitás csaknem 100-szorosára növekedett. 

Az egyes helyszíneken üzembe helyezett szuperszámítógépek nem azonosak. Architekturálisan, technológiában és 
teljesítményben is vannak köztük különbségek. A heterogén infrastruktúra kialakítását az indokolta, hogy a 
szuperszámítógépekkel megoldandó feladatok igen sokfélék, és a különböző típusú algoritmusok más és más 
szuper-számítógépeken futtathatók a leghatékonyabban.

Az NIIF a heterogén infrastruktura létrehozásával a nemzetközileg elterjedt, bevált gyakorlatot követi. A szuper-számítógépes erőforrások szoftveres összekapcsolását a legkorszerűbb grid technológia (ARC köztesréteg) 
biztosítja, amelynek kifejlesztésében – EU által is támogattott Knowarc és EMI K+F projekt keretében – az NIIF 
Intézet is döntő szerepet játszott.

Deberecen, Pécs, Szeged és Budapest

A három egyetem – mint a legrangosabb magyar vidéki kutatóegyetemek – az NIIF Intézet partnereiként befogadták a szuper-számítógépeket, és komolyan hozzájárulnak az üzemeltetésükhöz. A negyedik helyszín az NIIF Intézet budapesti telephelye, ahol a régi szuper-számítógépet váltja fel a most átadott új rendszer. 
Természetesen a három egyetem felhasználói – szükségleteik szerint – bármely szuper-számítógépet használhatják, és más egyetemek és kutatóintézetek felhasználói is jogosultságot kaphatnak az erőforrásokhoz. A beruházás tehát intézmények közötti széleskörű, hatékony együttműködés keretében valósul meg. A legfontosabb felhasználási területek várhatóan a kémia, biokémia, fizika és orvostudomány, továbbá a mérnöki tudományok, geológia, matematika, csillagászat, informatika lesznek. 

Ma a Pécsi Tudományegyetemen ünnepélyes külsőségek között adják át rendeltetésének a négy szuperszámítógép 
közül az egyiket. Ez a gép Magyarország legnagyobb teljesítményű, osztott memóriás szuper-számítógépe. A 
rendszert az amerikai Silicon Graphics International (SGI, a szuper-számítógépek piacának egyik vezetője) gyártotta 
és a KFKI Rendszer-integrációs Zrt. szállította. Az SGI UltraViolet 1000 típusú szuperszámítógép a maga 
kategóriájában a legújabb, legkorszerűbb technológiát képviseli. Speciális, SMP/ccNUMA (osztott memóriás) 
felépítésének köszönhetően a legsokoldalúbban felhasználható szuperszámítógép. A gépben Intel Xeon X7542 
(Nehalem EX) típusú 6 magos processzorok találhatók, összesen 1152 mag. A számítási teljesítmény meghaladja a 
10,5 Tflops értéket. A 6 Terabyte memóriát minden processzor a Numalink5 kommunikációs infrastruktúra 
segítségével közvetlenül eléri, megcímezheti. Ebből adódik e szuperszámítógép egyedülálló tulajdonsága: olyan 
alkalmazások is hatékonyan futtathatók rajta, amelyek folyamatai extrém mennyiségű, egyszerre akár több terabyte 
memóriát igényelnek. A szuperszámítógép egy 0.5 Petabyte kapacitású külső tárolóval, és high-end kategóriájú 
vizualizációs alrendszerrel egészül ki, és hatékony, korszerű, vízhűtéses technológiát alkalmaz. Operációs rendszere 
SUSE Enterprise Linux.

Az új, NIIF szuperszámítógépes infrastruktúra üzembe helyezésével Magyarország nagy lépést tett azért, hogy a 
hazai kutatók, fejlesztők, tudományos munkát végzők IT-eszközháttér tekintetében a fejlett országok 
kutatóhelyeihez hasonló feltételeket élvezzenek. Az is nagyon lényeges, hogy a nemzeti HPC (=szuperszámítógép-
rendszer)-infrastruktúra fejlesztése teljes mértékben illeszkedik az EU kutatási infrastruktúrákkal kapcsolatos 
stratégiájához és ajánlásaihoz. 

A kutatói hálózatok mellett ugyanis a szuper-számítástechnikai erőforrások képezik az integrált európai kutatási 
infrastruktúra (eInfrastructure) egyik legfontosabb elemét és így létfontosságúak az Európai Kutatási Térség (ERA – 
European Research Area) szempontjából is. Ennek megfelelően az EU kiemelt figyelmet fordít az európai szintű és 
nemzeti szuper-számítástechnikai fejlesztéseknek és hatalmas forrásokat szentel e területen a nemzetközi 
együttműködésnek. Az NIIF fejlesztései révén az európai PRACE együttműködésnek (Partnership for Advanced 
Computing in Europe) hazánk is aktív résztvevőjévé válhat.