Bits&Chips

Maxeler strijkt neer in Delft

16 april 2018 

Maxeler, een Britse ontwikkelaar van taakspecifieke supercomputers, opent een vestiging in Delft, vlak bij de universiteit. Daarmee wil het bedrijf de volgende stap zetten: naast zeer grote klanten ook kleinere spelers bedienen.

De Britse specialist in applicatiespecifieke supercomputers Maxeler strijkt neer in Delft. Met een vestiging in bedrijvenincubator Yes!Delft wil het bedrijf dicht tegen de universiteit aan kruipen en verbreden naar nieuwe markten. Tot nu toe bedient Maxeler vooral het topsegment van de markt, zoals grote zakenbanken en oliebedrijven. Het denkt echter dat zijn technologie voor een veel bredere markt ingezet kan worden, met name het verwerken van iot-sensordata. De nieuwe vestiging is officieel dan ook ‘Maxeler IOT-Labs’ gedoopt.

Het is de intentie om de kennisuitwisseling met de tu rijkelijk te laten vloeien. Maxeler werd in 2003 opgericht als spinoff van het Imperial College London, waar het nog steeds sterke banden mee heeft - ceo/cto Oskar Mencer heeft er nog altijd een aanstelling. Later werd daar een vestiging bij de Stanford-universiteit in Californië aan toegevoegd, waar de bedrijfsleiding ook al nauwe banden heeft.

De Delftse vestiging heeft een soortgelijke opzet: de directeur van de kersverse vestiging, Georgi Gaydadjiev, komt uit de academische wereld en heeft naast een deeltijdaanstelling in Londen sinds 2002 ook een aanstelling in Delft. ‘We hebben een lange samenwerking met de Numerical Analysis-groep van Kees Vuik. Wij willen daarmee een sterk ontwikkelteam bouwen. Maar ik kijk natuurlijk ook naar Eindhoven, en Twente is ook niet ver weg’, vertelt Gaydadjiev.

Er zijn ook strategische redenen om de nieuwe activiteiten niet in Londen te ontplooien, vertelt Gaydadjiev: ‘Na de Brexit willen we ook een vestiging in Europa hebben, want we doen ontzettend veel onderzoek met Europese partners, universiteiten en bedrijven. Maar daarnaast willen we ook dat het engineeringteam dat aan die nieuwe toepassingen werkt niet in de mainstreamprojecten van Maxeler meedraait om hun denkrichting niet te veel te beïnvloeden.’

Wethouder Ferrie Förster en directeur Georgi Gaydadjiev bij de opening van Maxeler IOT-Labs bij Yes!Delft.

Fpga’s programmeren in Java

Maxeler richt zich op het bouwen van computersystemen rond wat het dataflow-engines noemt (dfe’s): computerkaarten ingericht op het verwerken van enorme hoeveelheden stromende data. Het bekende voorbeeld is een project voor zakenbank JP Morgan - ondertussen mede-eigenaar van Maxeler. ‘Zij hadden een praktisch probleem met een risicoprofielanalyse: die konden ze niet realtime berekenen, daar hadden ze acht uur voor nodig. Wij hebben toen een systeem gebouwd dat op basis van alle veranderingen in het portfolio en de markt, wat Bloomberg naar buiten brengt, elke paar minuten een nieuwe berekening kan doen. Maar die machine kan niet veel anders.’

De dfe’s zijn daarvoor gebaseerd op krachtige fpga’s, maar daar heeft Maxeler het liever niet over; het bedrijf is juist gebouwd rondom een aanpak om die architectuur te abstraheren. Dat gaat door het beschrijven van datastromen in Java. Die beschrijving wordt gecompileerd naar een ontwerp voor de dfe, zonder dat de programmeur zich hoeft te bemoeien met VHDL, dma-operaties, enzovoorts. ‘Uiteindelijk ontkom je er niet helemaal aan om er wel iets over te weten’, geeft Gaydadjiev toe. ‘We streven naar honderd procent benutting van de chipoppervlakte en van alle i/o op de kaart en naar buiten; daarvoor moet je de architectuur wel begrijpen.’

Uitbreiding naar minder vermogende klanten

Maxeler biedt dan ook in eerste instantie turnkey-oplossingen, waarbij het een applicatie voor de klant ontwikkelt en die vervolgens samen met de hardware levert. Sinds zijn ontstaan richt het zich daarmee op zeer grote klanten, die minimaal over een eigen datacentrum beschikken. ‘We gebruiken altijd de grootste fpga’s; die zijn behoorlijk prijzig. En we hebben enorm veel geheugen op de kaart, veel meer dan bijvoorbeeld gpu’s. Daardoor kun je ontzettend grote datasets in het geheugen houden en door die programmeerbare chip streamen. Dus je moet denken aan bedrijven als JP Morgan, Citibank of Chevron, of aan overheden. Dat zijn klanten die niet schrikken van hoge prijzen’, legt Gaydadjiev uit.

De afgelopen jaren heeft Maxeler stappen gezet om ook de kleinere, minder vermogende klanten te bedienen. Zo zat het bedrijf aan tafel bij Amazon toen het fpga’s aan zijn clouddiensten toevoegde, waardoor je capaciteit gewoon kunt huren. Ook ontwikkelde het een op zichzelf staand device met een enkele dfe. Aanvankelijk was dat voor een specifieke toepassing, een soort firewall. ‘Wij hebben van oudsher netwerkgebaseerde dataflow-engines in ons aanbod, met netwerkpoorten direct aan de fpga’s gekoppeld. Die worden gebruikt voor high-frequency trading. Met Juniper hebben we op een gegeven moment een van hun high-end switches geïntegreerd met onze dfe’s. Toen kwam bij een van onze klanten de vraag of die functionaliteit in een aparte box gestopt kon worden’, doet Gaydadjiev de ontstaansgeschiedenis uit de doeken.

Maar dat losstaande apparaat kan net zo goed ontwikkeld worden als platform voor andere toepassingen. Maxeler denkt vooral aan iot-toepassingen, waarbij het device een deel van de dataverwerking aan de edge kan afhandelen. ‘Het programmeermodel past ontzettend goed op het iot; de algoritmes veranderen er niet zo vaak en je kunt de stromen van data goed begrijpen. Een groot ontwerp zal niet passen op dit kleine platform, maar je kunt het nog steeds met onze tools programmeren.’

Maxeler wil een op zichzelf staand device met een van zijn dataflow-engines inzetten aan de edge van iot-netwerken.

Met twee mensen in Delft

Het is de Delftse vestiging die zich gaat zich richten op dit soort toepassingen. Onder meer analyse van patiënten-dna en berekeningen voor radiotherapie op maat staan op het programma. Op dit moment bestaat het team er uit twee mensen.

Gaydadjiev moet toegeven dat het nog even afwachten is hoe het nieuwe segment zich precies gaat ontwikkelen, maar het is de bedoeling dat dat verder gaat groeien. Net als bij het hoofdkantoor moet de vestiging een brede reeks disciplines gaan huisvesten, met kennis van zowel elektronica en software als van de applicaties. De directeur ziet het namelijk niet snel gebeuren dat derden de tools kunnen gebruiken voor hun eigen ontwikkelingen.

Tot zijn grote spijt, moet Gaydadjiev zeggen: ‘Onze manier van programmeren is niet moeilijk; je kunt het in een paar dagen leren. Maar als je echt een grote doorvoer wilt halen, moet je goed begrijpen wat de data-elementen zijn en waar ze op elk moment staan. Binnen Maxeler hebben we daar een methodologie voor ontwikkeld die we intern gebruiken; het blijkt niet makkelijk om die aan anderen te leren.’

‘Eigenlijk doen wij daar als academici een beetje slecht werk; we onderwijzen studenten niet goed in systeemdenken. We zijn goed in single-stream, single-processor-code. Denken over cachehiërarchie en bandbreedte gaat goed. Maar om over een echt gedistribueerd systeem te denken, moet je ook naar datatransport kijken, en dat doen we eigenlijk te weinig. Bij het Imperial College zijn we nu met een college begonnen waarbij we de studenten het systeemdenken proberen aan te leren. Maar het blijft een lastig probleem.’

Abonneer direct op onze nieuwsbrief

abonneren

Introduction to sysML

22 mei

Eindhoven

Introduction to sysML

22 mei

Eindhoven

Power integrity for product designers

24 mei - 25 mei

Eindhoven