Banebrytende forskning og nye oppdagelser, spesielt innen teknologi, naturvitenskap og medisin, er avhengige av rask og effektiv analyse av store mengder data. Datasimuleringer brukes for eksempel til å studere klimaendringer, løse problemer med fornybar energi, eller utvikle vaksiner raskere enn før. Digitalisering endrer måten vi forsker på, og vi får stadig mer data å jobbe med.
Hva er e-infrastruktur?
For å behandle og lagre store mengder data trenger forskere kraftige datamaskiner for tungregning og spesialiserte lagringssystemer. Datamaskiner med mye regnekraft kalles ofte HPC-systemer (High-Performance Computing), eller superdatamaskiner. HPC, inkludert høykapasitets dataanalyse, kunstig intelligens (KI) og maskinlæring (ML), innebærer at tusenvis av prosessorer arbeider parallelt for å analysere enorme mengder data i sanntid. Slike omfattende operasjoner ville tatt tusenvis av år å utføre på en vanlig PC.
E-infrastruktur er samlebetegnelsen for datasystemene som brukes til tungregning stordatabehandling og -lagring, og høykapasitetsnettverkene som kobler sammen datasystemene og forskerne. I tillegg inkluderer e-infrastruktur også programvare og spesialiserte driftstjenester som er nødvendige for at forskere skal kunne bruke systemene.
Norge var tidlig ute med å investere i tungregning. Investeringer ble gjort av Norges forskningsråd, Statoil, Hydro, SINTEF og NTNU allerede på midten av 1980-tallet (ref: Nasjonal strategi for eInfrastruktur, Forskningsrådet).
![Supercomputer Betzy.](/sites/default/files/styles/full_content_width/public/2024-01/Betzy_sigma2-NRIS.png?itok=O9xPbvsW)
Norges steg inn i tungregningens verden
Fra midten av 1980-tallet oppstår behovet for økt regnekraft i norske forskningsmiljøer. Norges tekniske høgskole (nå NTNU) anskaffer Norges første superdatamaskin i 1986. Dette er en Cray XMP til en estimert kostnad på 85 millioner kroner. Ved Christian Michelsen Institutt i Bergen installeres "hypercube", kjent som INTEL PSC, den første som ble eksportert utenfor USA.
Fra værmelding til forskning
Meteorologisk institutt bruker mye regnekraft for å varsle været, og bidrar også mye økonomisk til kjøp av superdatamaskiner. I tillegg til Meteorologisk institutt er det hovedsakelig akademiske miljøer ved universitetene i Bergen, Oslo, Tromsø og NTNU (kollektivt kalt BOTT-universitetene) som trenger regnekraft til forskningsprosjekter.
Konkurranse om finansiering fremmer nasjonal koordinering
Hvert universitet kjøper datasystemer for å møte lokal etterspørsel fra egne forskere og må konkurrere med hverandre om finansiering. Den første felles nasjonale koordineringen startet i 1985 da Utdanningsdepartementet etablerte et felles tilskudd på 22 millioner kroner per år som skulle forvaltes av Norges forskningsråd.
Oppbyggin av Norges samarbeid innen e-infrastruktur
Behovet for å koordinere universitetenes tilbud innen tungregning blir mer fremtredende mot slutten av 90-tallet. Over en periode på 10-15 år etableres gradvis et distribuert senter bestående av IT-eksperter ved universitetene - et "Metasenter" - som gir brukerstøtte til forskere, uavhengig av hvilken institusjon de tilhører.
Sikring av en robust nettverksforbindelse for universitetene
Det oppstår også gradvis et økende behov for langtids-lagringsløsninger for data. Tidlig på 2000-tallet begynner de fire BOTT-universitetene å samarbeide om å tilby e-infrastruktur til universitets- og høyskolesektoren. Først innen tungregning, og senere også innen lagring av vitenskapelige data. Forskningsnettet UNINETT sikrer en kraftig og sikker nettverksforbindelse for dataoverføring mellom universitetenes datamaskiner.
Samarbeid gjennom prosjekter
Formålet med universitetssamarbeidet er å gjøre tungregnings- og lagringssystemene tilgjengelige for alle forskningsinstitusjoner i Norge, uavhengig av hvilken institusjon forskeren tilhører. Universitetssamarbeidet er organisert gjennom ulike prosjekter, finansiert av universitetene selv og Norges forskningsråd. Universitetene må imidlertid fortsatt konkurrere om de samme finaniseringsmidlene, og en felles strategi for videreutvikling av e-infrastrukturen mangler.
Milepæler fra tidlig 2000-tall og fremover
2000: NOTUR prosjektet for tungregning etableres
NOTUR (Norsk tungregning) prosjektet etableres av BOTT-universitetene og Meteorologisk institutt. Prosjektet koordineres fra NTNU og finansieres av konsortiepartnere og Forskningsrådet, som bidrar med 100 millioner kroner til implementeringen av en nasjonal infrastruktur for tungregning med flere distribuerte datakilder.
Prosjektets mål er å gi Norge en moderne infrastruktur for kraftig databehandling som kan konkurrere internasjonalt, og å fremme bruk av slik databehandling som en viktig del av forskningen.
Prosjektet avsluttes i 2004.
2004: UNINETT Sigma etableres
UNINETT Sigma etableres som et datterselskap av UNINETT AS for å koordinere tungregningstjenester i samarbeid med BOTT-universitetene.
2005: NOTUR II-prosjektet starter
NOTUR II prosjektet mottar 290 millioner kroner fra Norges forskningsråd for å bygge en nasjonal infrastruktur for tungregning. Deltakere er UNINETT Sigma, NTNU, UiB, UiO, UiT og Meteorologisk institutt.
Prosjektet finansieres av Forskningsrådet og skal videreutvikle elementer fra det første NOTUR prosjektet og andre tungregningsprosjekter. Prosjektet avsluttes i 2014.
2007: NorStore-prosjektet for lagring starter
Prosjektet NorStore (Norwegian Data Storage Infrastructure) settes i gang av UNINETT Sigma i samarbeid med BOTT-universitetene for å sikre at data brukt i tungregning samles i felles tjenester. Det planlegges og driftes separat fra tungregningssystemene, og lagringssystemene er lokalisert ved UiO og UiT.
2015: UNINETT Sigma2 AS etableres
UNINETT Sigma2 AS etableres som et ikke-kommersielt selskap under UNINETT AS, basert på en avtale mellom BOTT-universitetene og Norges forskningsråd.
Selskapet blir den formelle eieren av de nasjonale tungregnings- og lagringssystemene. Sigma2 skal også koordinere norges deltakelse i nordiske og europeiske samarbeid om e-infrastruktur.
Selskapet finansieres i fellesskap av BOTT-universitetene og Forskningsrådet, og samarbeider tett med de fire partneruniversitetene. Sigma2 opererer på en 6+6 års modell som innebærer evaluering hvert sjette år.
2019: UNINETT Sigma2 evalueres
En komité bestående av medlemmer utnevnt av BOTT-universitetene og Norges forskningsråd evaluerer UNINETT Sigma2, som får meget gode tilbakemeldinger og sikrer finansiering for ytterligere fem år.
2020: Nasjonalt kompetansesenter for HPC (tungregning) etableres for å bistå industrien
Nasjonalt kompetansesenter for HPC (tungregning) etableres i et samarbeid mellom Sigma2, NORCE og SINTEF, for å bidra til økt teknologikompetanse i industrien og offentlig forvaltning.
Etableringen av senteret er et europeisk initiativ, og lignende sentre etableres over hele Europa. Finansieringen kommer fra EU og fra Kunnskapsdepartementet via Forskningsrådet.
2021: Ekstern datasenterleverandør og navneskifte for Metasenteret
Lefdal Mine Datacenter (LMD) velges som ekstern datasenterleverandør for samlokalisering av fremtidige nasjonale tungregnings- og lagringssystemer
"Metasenteret" endrer navn til "NRIS" og blir Norwegian research infrastructure services.
2022: Sigma2 blir et datterselskap under Sikt
UNINETT Sigma2 endrer navn til Sigma2 og går fra å være et datterselskap under UNINETT til å bli et datterselskap under det nyetablerte Sikt — Kunnskapssektorens tjenesteleverandør, som består av organisasjonene som tidligere utgjorde NSD, UNIT og UNINETT.
Den nasjonale e-infrastrukturen er tilgjengelig for alle forskningsinstitusjoner i Norge. Regnetid og lagringskapasitet tildeles basert på vitenskapelig kvalitet.
Superdatamaskinene
Superdatamaskiner anskaffet etter etableringen av Sigma og NOTUR II prosjektet.