Più potenza di calcolo per la ricerca svizzera

Con una prestazione di picco di oltre sette petaflop, "Piz Daint" è attualmente il supercomputer più potente d'Europa. Ora sta ricevendo un nuovo hardware che lo rende ancora più potente. Questo è fondamentale per le simulazioni ad alta risoluzione e per il campo della scienza dei dati, in cui è necessario analizzare enormi quantità di dati e in cui l'ETH di Zurigo vorrebbe concentrare la propria ricerca. Scienze ed ingegneria dei materiali, geofisica, scienze della vita e scienze del clima lavorano attualmente con simulazioni ad alta intensità di calcolo e di dati. Con il nuovo hardware, i ricercatori potranno effettuare queste simulazioni in modo ancora più realistico ed efficiente. Ma "Piz Daint" supporterà anche gli esperimenti scientifici su larga scala in corso, come il Large Hadron Collider del Cern, con analisi dei dati in futuro.

Con l'aggiornamento di "Piz Daint", un supercomputer Cray XC30, il Centro nazionale svizzero di supercalcolo (CSCS) affiliato all'ETH di Zurigo assicura che l'infrastruttura continuerà a soddisfare le crescenti richieste di High Performance Computing (HPC) fino alla fine del decennio.

I nuovi nodi di calcolo aumentano le prestazioni

Da un lato, i processori di "Piz Daint" vengono modernizzati. Dall'altro, il mainframe sarà unito al sistema "Piz Dora", anch'esso basato al CSCS, per formare un unico computer attraverso una rete ad alte prestazioni. Il nuovo sistema prenderà il nome di "Piz Daint". Il nuovo sistema prenderà il nome di "Piz Daint" e metterà a disposizione degli utenti due diversi tipi di nodi di computer: ibridi con CPU-GPU e solo CPU. Inoltre, verrà utilizzata la nuova tecnologia DataWarp di Cray. La cosiddetta modalità burst buffer di DataWarp quadruplica la larghezza di banda effettiva verso la memoria a lungo termine, il che significa che l'ingresso e l'uscita dei dati dalla memoria sono notevolmente più veloci. Ciò rende possibile l'analisi di milioni di piccoli file non strutturati. In futuro, "Piz Daint" sarà in grado di trasferire i risultati iniziali per l'analisi in un'area specializzata del supercomputer mentre i calcoli sono ancora in corso.

"Anche se fisicamente un po' più piccolo, l'aggiornamento renderà Piz Daint significativamente più potente, soprattutto perché le nuove tecnologie di archiviazione ci permetteranno di aumentare significativamente la larghezza di banda nelle aree chiave", afferma il direttore del CSCS Thomas Schulthess. "Allo stesso tempo, Piz Daint rimane un sistema efficiente dal punto di vista energetico e bilanciato, ora anche elastico", il che significa che le simulazioni o le analisi dei dati possono essere scalate a pochi o migliaia di nodi sul sistema.

Le scienze dei dati sono il futuro

La ristrutturazione del "Piz Daint" è prevista per l'ultimo trimestre di quest'anno. L'ETH di Zurigo investirà circa 40 milioni di franchi svizzeri, che il Consiglio dei PF ha destinato al centro di calcolo nell'ambito del Messaggio concernente il promovimento dell'educazione della ricerca e dell'innovazione (Messaggio ERI). "I dati sono la materia prima del futuro e le scienze dei dati sono lo strumento per utilizzare questa materia prima per la società. Per questo motivo, è importante investire nella migliore infrastruttura possibile fin dalle prime fasi", afferma il professore Ulrich Weidmann, Vicepresidente per le risorse umane dell'ETH. L'aggiornamento mira a rafforzare la Svizzera come centro scientifico e a continuare a garantire il suo ruolo di pioniere nel supercalcolo europeo.

Stretta collaborazione tra scienza e industria

L'ETH di Zurigo ha firmato accordi con Cray e NVIDIA per collaborare all'ulteriore sviluppo di piattaforme di supercomputing. Anche l'aggiornamento del "Piz Daint" rientra in questo contesto. In particolare, oltre alle innovazioni già citate, il nuovo sistema ibrido "Piz Daint" sostituirà le CPU Sandy Bridge di Intel con Haswell e i processori grafici Tesla di NVIDIA con architettura Kepler con la nuova generazione con architettura Pascal.

"Uno degli elementi chiave della partnership tra Cray e CSCS è stato quello di lavorare a stretto contatto con gli utenti per sviluppare ambienti di calcolo innovativi come Piz Daint", afferma Peter Ungaro, Presidente e CEO di Cray. "Insieme, sulla base di una roadmap di sviluppo chiaramente definita, offriremo agli utenti del mondo accademico e dell'industria una soluzione che esemplifica la nostra visione condivisa di un ambiente unificato per supportare le applicazioni scientifiche e l'analisi dei dati".

"Siamo lieti che il CSCS abbia scelto le GPU Tesla basate su Pascal per accelerare le ricerche critiche di molti scienziati", ha dichiarato Ian Buck, Vice Presidente di Accelerated Computing di NVIDIA. "Stanno utilizzando Piz Daint per affrontare alcune delle sfide più importanti del nostro tempo. Le GPU basate su Pascal offrono un enorme salto di qualità nelle prestazioni delle applicazioni, consentendo al CSCS di spingersi oltre i confini della scoperta scientifica".