Na het succes van de eerste supercomputer in de ruimte, werkt HPE aan de Spaceborne Computer 2. Het eerste model was een HPC-platform met redundantie voor elk stukje hardware. Versie twee wordt ambitieuzer, met extra platformen voor machine learning en edge computing.
In 2017 stuurde HPE een compacte supercomputer naar het internationale ruimtestation ISS aan boord van een Dragon-capsule van SpaceX. De Spaceborne Computer, zoals de fabrikant het ding noemt, is relatief ordinair en dat maakt hem net zo uniek. In plaats van hardware hardening toe te passen om de ruimtestraling en andere uitdagingen te counteren, gebruikt het systeem van HPE software hardening.
Software op de supercomputer monitort vitale parameters van het systeem en laat het autonoom actie ondernemen. Dankzij deze software kan HPE klassieke hardware gebruiken die standaard beschikbaar is. Hardware hardening vereist een heel lange test- en certificatieprocedure, waardoor het systeem hopeloos verouderd is tegen de lancering. Dankzij software hardening hoopt HPE dit te counteren met recente hardware en bijhorende extra rekenkracht.
Op 5 juni is de HPE Spaceborne Computer na 615 dagen in het ISS teruggekeerd op aarde. NASA was bijzonder tevreden van het experiment en heeft bij HPE een tweede supercomputer besteld. Dat laat Mark Fernandez, Spaceborne Computer Payload Developer bij HPE, exclusief aan Techzine weten.
Spaceborne 2
Spaceborne 2 wordt in de zomer van 2020 richting ISS gelanceerd. Het team verantwoordelijk voor het project is gestart met de opvolger, maar ontvangt pas later deze maand de eerste Spaceborne Computer van NASA.
“Ondanks dat de payload sinds 5 juni terug op aarde is, ontvangen we pas op 23 juli alle hardware van NASA. We hebben bewust gekozen om als laatste in de rij behandeld te worden. Levende organismen, planten en andere experimenten genieten prioriteit.”
Daarna volgt er een korte periode waarbij het team nakijkt of de supercomputer nog opstart na zijn terugkeer. Alle componenten worden apart gemeten en aan een dubbele blinde test onderworpen. Ondanks dat alle resultaten pas in september klaar zullen zijn, werkt HPE nu al aan de engineering- en softwareplannen voor Spaceborne 2.
“Indien het nodig is, kunnen we het design van Spaceborne 2 nog altijd tweaken. We willen de tweede versie op twaalf maanden tijd klaar krijgen, van opstart in ons labo tot lancering naar het ISS. Omdat we dezelfde gecertificeerde behuizing gebruiken als de eerste Spaceborne Computer, kunnen we dat realiseren.”
Hardwaredetails
De exacte hardwaredetails voor Spaceborne 2 liggen nog niet helemaal vast, maar het concept wel. De eerste Spaceborne Computer had als enige focus redundantie om zeker te zijn dat het systeem zou werken in het ISS. Dat betekende dubbele voeding, netwerk en servers, omdat HPE dacht dat alles stuk zou gaan. Behalve SSD’s (9 van de 20 stuks) en één voeding is er niets stuk gegaan. Daarom wordt redundantie nu grotendeels uit het raam gekieperd en maakt het plaats voor meer diverse platformen.
“Met de tweede versie mikken we op brede beschikbaarheid met diverse platformen”, zegt Fernandez. “De basis is nog steeds een klassiek HPC-platform (Intel Xeon-chip, ECC-geheugen en SSD’s). Daar voegen we nu een machinelearning-platform voor AI aan toe en een Edgeline-server om edge computing te testen. Die laatste is belangrijk in het onderzoek van NASA en een focuspunt van HPE.”
In dezelfde behuizing als versie één verwerkt HPE nu een HPC-node, Edgeline-node, GPU-node, FPGA-node en een node voor high speed communications. Omdat er minder redundantie wordt toegepast, is die extra (test)capaciteit mogelijk.
De zogenaamde software hardening die de componenten moet beschermen in de ruimte, wordt nu geoptimaliseerd. “Dat is mijn belangrijkste job tot Kerstmis”, glimlacht Fernandez. “Door de nieuwe componenten moeten we de software aanpassen, zodat er genoeg failovers zijn om de hardware te beschermen. Eens alles wordt afgeleverd aan NASA in januari of februari 2020, is het project klaar en kan het getest en verpakt worden door hen. Daarna moeten we wachten tot de lancering in de zomer van 2020 tot het systeem live is in het ISS om opnieuw aan de software te werken.”
Gerelateerd: HPE-supercomputer terug op aarde na ruimte-experiment