Folding@home na FAST VUT

Možná jste o tom už slyšeli. Vaši přátelé, spolužáci, fakulta, VUT i řada renomovaných firem “folduje”. Co to ale vůbec znamená? Co stojí za projektem Folding at home? V tomto článku se zaměříme na to, jak tento projekt vznikl, jak funguje, na jeho přínosy pro společnost a boj s COVID-19, ale také s celou řadou dalších nemocí.

FOLDING@HOME

Už v dřívějším článku jsme Vás učili nainstalovat Folding@home. Co to ale je?

Folding@home je projekt Stanfordské univerzity fungujícím od roku 2000. Jedná se o síť pro výpočty distribuovaných výpočtů. Představte si to tak, že ke zkoušce s matiky 2 dostanete k výpočtu trojný integrál. Ten zadáte do sítě a každý uživatel ho spočítá kousek. Jeden uživatel napíše symbol rovná se, druhý spočítá první integrál, třetí druhý integrál a čtvrtý uživatel příklad dopočítá. Jednoduché? Dá se říct. Princip to je vcelku primitivní.

Teď ale trochu do světa čísel. V roce 2007 překonal výkon sítě 1 petaFlops. Co to znamená? Síť Folding@home byla schopna spočítat 1 000 000 000 000 000 (1 biliardu) výpočtů za sekundu. Pro představu 1 procesor i9-9900k, který koupíte za 15 000 Kč má výkon 588 gigaFlops (588 miliard) výpočtů za sekundu. Pro 1 petaFlops byste tedy potřebovali 1700 těchto dnes vysoce výkonných procesorů. Výpočty se však nestaví pouze na procesorech, ale zejména na grafických kartách. Dnes patří mezi nejvýkonnější grafické karty na trhu NVidia RTX 2080. Tu dovedete pořídit za cca 21 000 Kč. Výkonem dosahuje 10,07 teraFlops, tedy asi 17x vyššího, než procesory. Takovýchto grafik byste tedy na 1 petaFlops potřebovali 1000. /pozn. red. výpočetní výkon nelze nahradit pouze grafickými kartami, jelikož se skládá i ze specifických výpočtů pro procesory/

K dosažení výkonu Folding@home z roku 2007 byste dnes potřebovali tedy nějakých 21 000 * 700 RTX 2080 + 15 000 * 700 i9-9900K + 700 * 20 000 na ostatní zařízení = 39,2 milionů Kč bez ohledu na další součásti a elektřinu. Takto výkonná sestava dokáže pojmout okolo 750 W/h, tedy za den 18 kW.
Při ceně elektřiny by provoz takového množství počítačů vyšel denně na 700PC * 1,5Kč * 18kW = 18 900 Kč, měsíčně tedy 0,57 milionu.

Jak to je dnes?

Výpočetní výkon v letošním roce dosáhl v půlce dubna výkonu 2,4 exaFlops, tedy 2400x vyššího, než v roce 2007. A tady už se dostáváme do šílených čísel. Na takovýto výkon už by bylo zapotřebí 100 000 nejvýkonnějších grafických karet. Folding@home se tak stal výkonnějším než všech 500 nejvýkonnějších superpočítačů světa dohromady. V dubnu bylo do projektu zapojeno na 1 milion uživatelů z celého světa a do boje s koronavirem společně zapojili 430 000 grafických karet a 590 000 procesorů.

Co na to FAST a VUT?

SKAS FAST s nápadem zapojit se do Folding@home přišel ještě před zahájením krizového stavu, nicméně prvním zapojeným ústavem byl ústav AIU, který zveřejňuje k foldingu také pravidelně zprávy na svém Facebookovém účtu. Dnes se řadí VUT a FAST mezi tři nejvýkonnější týmy ze všech akademických institucí v ČR.

Tým Fakulty stavební pod názvem folding@vut.fast je na 741. místě celosvětově, ale pokud vezmeme v potaz pouze poslední týden, pak jsme se svým výkonem 277. na celém světě. Tým VUT pod názvem Brno University of Technology je v celkovém počtu bodů k dnešnímu dni 173., nicméně v rámci posledního týdne mu patří 108. příčka.

Na pomyslná záda se nám už koukají s nižším počtem bodů například tyto týmy:

• University of Arizona
• Zapadoceska univerzita v Plzni
• Harvard

Do projektu je zapojený také SKAS-fast v rámci týmu folding@vut.fast se svými 567 000 body.

Proč je Folding důležitý? Nepočítá se simulace pouze COVID-19, ale hledá se taky lék na rakovinu, cukrovku a řadu dalších nemocí. Místopředseda SKAS FAST Jakub Gulec říká: “Sdílení výpočetního výkonu je budoucností. Myslím si, že je to jediná cesta, jak se může lidstvo rozvíjet dále, nejen ve výzkumu nemocí, ale také v průzkumu vesmíru. Je možné, že tato metoda výzkumu jednou lidstvo zachrání před vyhynutím a pomůže nám posunout se dál.”.

A jak se do projektu FOLDING@HOME zapojit?

1. Zapojit se můžete tak, že svůj PC použijete pro projekt folding@home (více zde: https://bit.ly/2U5Q1fU), který se aktuálně věnuje simulacím proteinů #covid19.
   Na půdě FASTu už docent Tomáš Apeltauer založil fakultní tým folding@vut.fast s ID 246110 a ty se můžeš pár kliknutími stát jeho součástí. 
   Jednu ze skupin pod folding fast vut tvoří i SKAS FAST a vy se k nám přidáte pomocí jména: SKAS-fast. Jednoduše se takto pojmenujete a společně se nám budou sčítat body. Potřeba je zadat ještě takzvaný PASSKEY, který naleznete v sekci “Configure”.
   1. Name: SKAS-fast
   2. Team: 246110
   3. Passkey: 832e40fe3aeb5875832e40fe3aeb5875

1. 
   Klienta si můžete stáhnout tady https://bit.ly/33yBSen. Po instalaci určitě nechejte volbu “Any disease” (covid19 má tady naprostou prioritu), dále doporučujeme vyřadit z počítání procesor a nechat to jen a pouze na grafice. Jak na to najdete v obrázkovém návodu – webové rozhraní je zbytečné, řešite to přes Advanced Control v trayi. Buďte taky trpěliví, zapojil se opravdu celý svět a během posledních dnů narostla výpočetní kapacita gridu o řád. Autoři proto horko těžko stíhají připravovat úlohy pro zájemce a jejich načtení občas trochu trvá.Aktuálně je folding@vut.fast mezi nejlepšími 3% týmů na světě, překonali jsme hranici 10 mil. bodů. A když se nyní zapojíš i TY, bude to jen a jen růst. 

Za níže uvedený návod děkujeme panu doc. Apeltauerovi z ústavu AIU. Facebook AIU naleznete zde.

Do tohoto projektu jsou zapojeny počítače pod správou AIU v budově C a i počítače v učebně D219, které jsou pod správou PST a také všechny počítače v KICu.

Článek o tom co vše dělá FAST v boji s koronavirem naleznete zde.