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Due nuovi supercomputer nei National Labs

SANTA CLARA, California, Novembre 2014– Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti d’America svela oggi il proprio progetto di realizzare due supercomputer accelerati da GPU, che avvicineranno il mondo all’obiettivo dell’exascale computing, grazie a performance che si stimano essere almeno tre volte maggiori di quelle degli attuali sistemi più potenti.

I supercomputer, che saranno installati nel 2017, saranno basati sulla prossima generazione di server IBM POWER equipaggiati con acceleratori GPU NVIDIA® Tesla® e con la tecnologia di interconnessione ad alta velocità NVIDIA NVLink.

Il sistema “Summit” dell’Oak Ridge National Laboratory offrirà da 150 a 300 petaflops di picco e sarà utilizzato in ambito “open science”. Con performance ben superiori ai 100 petaflops di picco, il sistema “Sierra” sarà invece un elemento chiave della “National Nuclear Security Mission” presso il “Lawrence Livermore National Laboratory”.

I sistemi saranno considerevolmente più veloci dell’attuale campione di velocità degli Stati Uniti, ossia “Titan” presso l’Oak Ridge, che offre 27 petaflops di picco, nonché del sistema più veloce al mondo, il cinese Tianhe-2 del ” China’s National Super Computer Center” di Guangzhou, che arriva a 55 petaflops di picco.

Sul sito NVIDIA sono disponibili maggiori informazioni e un video su questi nuovi sistemi.

“La scienza di oggi è la tecnologia di domani.”, ha affermato Jen-Hsun Huang, CEO e Co-Fondatore di NVIDIA, “Gli scienziati stanno affrontando sfide importanti, dalla quantistica fino alla scala globale e il loro lavoro viene affidato a sistemi sempre più potenti. Con l’invenzione della GPU abbiamo aperto la strada all’exascale supercomputing, dando agli scienziati uno strumento per giungere a scoperte inimmaginabili.”

Gli Stati Uniti stanno investendo in Summit e Sierra per giungere a conquiste che li porteranno a una maggior indipendenza energetica, a nuovi approcci nello studio dei cambiamenti climatici, a importanti miglioramenti nell’ambito dell’efficienza dei combustibili, delle previsioni delle catastrofi naturali, della sicurezza nell’immagazzinamento del materiale nucleare, della competitività economica e molto altro.

I sistemi rappresentano la prima pietra miliare tra le più significative della collaborazione tra IBM e NVIDIA, sulla base della OpenPOWER Foundation, una comunità per lo sviluppo open creata per la progettazione di soluzioni di computing di prossima generazione per l’HPC e per i data center.

Le nuove tecnologie accelerano l’exascale computing
La “supercomputing community” ha lavorato per molti anni nella realizzazione di sistemi exascale, in grado di eseguire un miliardo di miliardi (1018) di FLOPS (floating point calculations per second). Un FLOP è equivalente al singolo calcolo matematico, come, ad esempio, la moltiplicazione di due numeri.

Summit e Sierra rappresenteranno due dei principali passi avanti sulla strada che conduce all’exascale grazie a diverse tecnologie all’avanguardia.

Una di queste è NVLink (NVIDIA’s high-speed GPU interconnect), che sarà integrata nei nuovi sistemi con GPU NVIDIA e CPU IBM POWER. NVLink permette a GPU e CPU di condividere i dati da cinque a dodici volte più velocemente rispetto a oggi e di realizzare supercomputer che sono da 50 a 100 volte più veloci dei sistemi attualmente più potenti.

I sistemi disporranno anche della prossima generazione di architettura GPU, denominata Volta, che offrirà performance sensibilmente superiori dell’attuale architettura Maxwell e della successiva Pascal. Garantendo livelli di prestazioni computazionali più elevati di qualsiasi altra soluzione oggi diponibile, le GPU assicureranno a Summit e Sierra oltre il 90% della capacità di picco delle operazioni in virgola mobile.

“I nostri utenti devono affrontare le sfide scientifiche più complesse e hanno bisogno di computer eccezionalmente potenti per soddisfare le esigenze nazionali.”, ha dichiarato Buddy Bland, Project Director of the Oak Ridge Leadership Computing Facility presso l’Oak Ridge National Laboratory. “Le performance che ci attendiamo da Summit non sarebbero possibili senza la combinazione di queste tecnologie, che daranno ai nostri utenti strumenti straordinariamente performanti per raggiungere i loro obiettivi.”

Summit accelererà l’Open Science Computing
Summit, come Titan, sarà dedicato all’open science, quindi, sarà accessibile agli scienziati di tutto il mondo. Contribuirà, inoltre, alla causa del computing ad alta efficienza energetica, offrendo performance 10 volte superiori a Titan, utilizzando appena il 10% in più di energia.

Sierra rinforzerà la sicurezza nazionale
Sierra assicurerà da cinque a dieci volte le performance di “Sequoia”, il sistema più veloce del Lawrence Livermore, che offre 20 petaflops. Verrà utilizzato per il programma “National Nuclear Security Administration” per garantire la sicurezza e l’efficacia del deterrente nucleare nazionale senza la necessità di test e contribuendo alla non proliferazione delle armi di distruzione di massa in tutto il mondo.

Potenziale e sfide dell’exascale computing
I supercomputer exascale possono anticipare nuove scoperte in diversi settori delle scienze, dell’industria e della progettazione, quindi, trovare cure per le malattie, offrire informazioni sulla mente umana, aiutare a mitigare gli effetti dei cambiamenti climatici e aumentare la nostra comprensione delle origini dell’universo.

In ogni caso, una sfida fondamentale nell’arrivare ai sistemi exascale è il raggiungimento di più elevati livelli di performance minimizzando i consumi energetici, un compito per il quale sono particolarmente adatte le GPU. Un sistema exascale con le più recenti GPU consumerà cinque volte meno di un sistema basato su CPU x86, permettendo ai progettisti di garantire prestazioni ad alta efficienza energetica.

NVIDIA Tesla Accelerated Computing Platform
La Tesla Accelerated Computing Platform è stata progettata sin dall’inizio per applicazioni efficienti sul piano energetico, per l’high performance computing, per le scienze computazionali, per il supercomputing, per le grandi aziende, per l’analisi di dati complessi e per applicazioni nel machine learning. Offre perfomance ed efficienza energetica significativamente superiori rispetto all’approccio basato su sole CPU. La piattaforma integra gli acceleratori GPU più veloci al mondo, caratteristiche avanzate per la gestione dei sistemi, tecnologia per la comunicazione e NVIDIA CUDA®, il modello per il calcolo parallelo più pervasivo al mondo.

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