Das Square Kilometre Array Einzigartige Herausforderungen für fundamentale Erkenntnis. Prof. Andreas Wicenec (ICRAR, UWA)

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3 Das Square Kilometre Array Einzigartige Herausforderungen für fundamentale Erkenntnis Prof. Andreas Wicenec (ICRAR, UWA)

4 Das Square Kilometre Array Einzigartige Herausforderungen für fundamentale Erkenntnis Prof. Andreas Wicenec (ICRAR, UWA)

5 One Giant Step... Neil Armstrong, Moon, 20. Juli 1969 Mondlandung war ein J.F. Kennedy, Rede zum Kongress, 25. Mai 1961 ähnlich ehrgeiziges Projekt Allerdings haupsächlich getrieben vom kalten Krieg, bzw. dem Sputnik/ Gagarin Schock : Gagarin s Flug war 44 Tage vor Kennedy s Rede... 3

6 Another Giant Step... SKA ist vor Allem ein Wissenschaftsprojekt fache Steigerung der Leistung in einigen Schlüsselparametern Erfordert Entwicklungssprung in Bereichen wie ICT und (alternativer) Stromerzeugung, aber auch in Bereichen wie Projektmanagement und internationaler Kooperation. Enormes Innovationspotential in vielen technologischen Bereichen 4

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8 5

9 Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al; Radio: NSF/VLA/Univ.Hertfordshire/ M.Hardcastle; Optical: ESO/WFI/M.Rejkuba et al. 6

10 Einige grosse Zahlen...

11 Einige grosse Zahlen... Das Square Kilometre Array (SKA) wird das größte internationale astronomische Instrument des 21. Jahrhunderts sein. Jedes Jahr produziert die Welt momentan 1,000,000,000,000,000,000 bytes Information (ein Exabyte). Das SKA wird dieses Datenvolumen an einem Tag produzieren.

12 Einige grosse Zahlen... Das Square Kilometre Array (SKA) wird das größte internationale astronomische Instrument des 21. Jahrhunderts sein. Aber NICHT speichern! Jedes Jahr produziert die Welt momentan 1,000,000,000,000,000,000 bytes Information (ein Exabyte). Das SKA wird dieses Datenvolumen an einem Tag produzieren.

13 Einige grosse Zahlen... Das Square Kilometre Array (SKA) wird das größte internationale astronomische Instrument des 21. Jahrhunderts sein. Jedes Jahr produziert die Welt momentan 1,000,000,000,000,000,000 bytes Information (ein Exabyte). Das SKA wird dieses Datenvolumen an einem Tag produzieren. 1,5 bis 2 Millarden Euro Konstruktionskosten; 10%/Jahr Betriebskosten; 10%/Jahr Speicher

14 Einige grosse Zahlen... Diese Zahl ist rund 3,25 Millonen mal grösser als der Bundeshaushalt für 2011 Das Square Kilometre Array (SKA) wird das größte internationale astronomische Instrument des 21. Jahrhunderts sein. Jedes Jahr produziert die Welt momentan 1,000,000,000,000,000,000 bytes Information (ein Exabyte). Das SKA wird dieses Datenvolumen an einem Tag produzieren. Bei einer Laufzeit von 50 Jahren kostet ein Byte nur 1 Nanocent einschliesslich operationeller Kosten!

15 Einige grosse Zahlen... Das Square Kilometre Array (SKA) wird das größte internationale astronomische Instrument des 21. Jahrhunderts sein. Jedes Jahr produziert die Welt momentan 1,000,000,000,000,000,000 bytes Information (ein Exabyte). Das SKA wird dieses Datenvolumen an einem Tag produzieren

16 Auf die Plätze... Australien baut, zusammen mit Partnern, zwei Pilotprojekte: ASKAP und MWA ASKAP: ~1% SKA im mittleren Frequenzbereich MWA: < 1% SKA im unteren Frequenzbereich International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR)!! 8

17 Auf die Plätze... 8

18 9

19 Bevölkerungsdichte: 0.002/km2 9

20 Bevölkerungsdichte: 0.002/km2 9

21 fertig... AUD 80 Millonen für neues High Performance Computing Centre: Pawsey Ausbau des nationalen Wissenschaftsnetzwerkes viele neue Stellen, auch für internationale Bewerber Neue wissenschaftliche Projekte 10

22 fertig... 10

23 fertig... 10

24 LOS!! ICRARs Beteiligung an ASKAP Survey Projekten und MWA Konstruktion bringt uns in eine exklusive Position für die SKA Phase: Erfahrung im Umgang mit grossen Datenmengen Erfahrung im Design von HPC Resourcen Erfahrung im Design und Betrieb von direkt gekoppelten Observatorien und HPC Resourcen ICRAR ist verantwortlich für das konzeptuelle Design des SKA Datenflusses. 11

25 Datenfluss im Petabyte- Bereich Adapted from Cornwell 12

26 Datenfluss im Petabyte- Bereich Adapted from Cornwell 12

27 Datenfluss im Petabyte- Bereich ASKAP 70 Tb/s, MWA 320 Gb/s, SKA 7Pb/s ASKAP 5GB/s, MWA 8 GB/s, SKA >300 GB/s ASKAP 13 PB, SKA PB ASKAP & MWA 6 TB/day, SKA TB/day ASKAP 3 PB/year, SKA 18 PB/year Adapted from Cornwell 12

28 Datenfluss im Petabyte- Bereich ASKAP 1.5 PF/s, SKA >1 EF/s ASKAP 100 TF/s, SKA PF/s ASKAP 100 TF/s, SKA 30 PF/s Adapted from Cornwell 12

29 Beobachtende Astronomie am Supercomputer ASKAP 13

30 Der Weg zum SKA 14

31 Der Weg zum SKA ASKAP (2013) - 36 Antennen - <6 Km Baselines Kanäle Kanäle Antennen Baselines Computer- Leistung 1x 1x 1x TFlops SKA Stufe 1 (2019) Antennen - <100 km Baselines Kanäle SKA Stufe 2 (2024) Antennen - <3000 km Baselines Kanäle 1x 6x 16x 2x 2500x 500x 3-30 PFlops EFlops 14

32 Der Weg zum SKA ASKAP (2013) - 36 Antennen - <6 Km Baselines Kanäle Kanäle Antennen Baselines Computer- Leistung 1x 1x 1x TFlops SKA Stufe 1 (2019) Antennen - <100 km Baselines Kanäle SKA Stufe 2 (2024) Antennen - <3000 km Baselines Kanäle 1x 6x 16x 2x 2500x 500x 3-30 PFlops EFlops 14

33 Der Weg zum SKA ASKAP (2013) - 36 Antennen - <6 Km Baselines Kanäle Kanäle Antennen Baselines Computer- Leistung 1x 1x 1x TFlops SKA Stufe 1 (2019) Antennen - <100 km Baselines Kanäle SKA Stufe 2 (2024) Antennen - <3000 km Baselines Kanäle 1x 6x 16x 2x 2500x 500x 3-30 PFlops EFlops 14

34 Der Weg zum SKA ASKAP (2013) - 36 Antennen - <6 Km Baselines Kanäle Kanäle Antennen Baselines Computer- Leistung 1x 1x 1x TFlops SKA Stufe 1 (2019) Antennen - <100 km Baselines Kanäle SKA Stufe 2 (2024) Antennen - <3000 km Baselines Kanäle 1x 6x 16x 2x 2500x 500x 3-30 PFlops EFlops 14

35 Exponentielles Wachstum 10 PFlops 1 PFlop 100 TFlops 10 TFlops 1 TFlop 100 GFlops 10 GFlops 1 GFlop Quelle: Top500.org No 1 No 10 No 50 15

36 Vorraussichtliche Performance No 1 No 10 No EFlops 1 EFlop 100 PFlops SKA Phase 1 10 PFlops 1 PFlop 100 TFlops ASKAP 10 TFlops 1 TFlop Quelle: Top500.org

37 Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit! 17

38 Da steh ich nun, ich armer Tor! Und bin so klug als wie zuvor. Goethe, Faust, V Vielen Dank für Ihr Interesse und Ihre Aufmerksamkeit! Ich weiss, dass ich nichts weiss - und kaum das! Karl Popper im Gespräch über Politik, Physik und Philosophie. Ullstein, Frankfurt a. M