IBM si conferma leader nella tecnologia dei supercomputer

Tre supercomputer ideati in collaborazione con IBM appartengono alle prime sette posizioni della classifica degli elaboratori più veloci al mondo Top500

IBM si riafferma leader nella classifica mondiale dei supercomputer  e quest’anno importanti installazioni riguardano due realtà europee: Il Leibnitz Supercomputing Center e  il Cineca, il Consorzio interuniversitario italiano per il supercalcolo. 

TI PIACE QUESTO ARTICOLO?

Iscriviti alla nostra newsletter per essere sempre aggiornato.

Raggiungendo 16,32 petaflops sostenuti (un petaflops equivale a un quadrilione di operazioni a virgola mobile al secondo), Sequoia, costruito da IBM per la National Nuclear Security Administration, ha guadagnato il primo posto nella classifica Top500 dei supercomputer più veloci del mondo, annunciata ieri 18 giugno alla International Supercomputing Conference (ISC12) di Amburgo, Germania. Il supercomputer è un sistema Blue Gene/Q a 96 rack; è  dedicato al programma Advanced Simulation and Computing (ASC) per la gestione della riserva di armi nucleari statunitense, un impegno congiunto di LLNL, Los Alamos National Laboratory e Sandia National Laboratory. Sequoia è raffreddato principalmente ad acqua e si compone di 96 rack, 98.304 nodi di calcolo, 1,6 milioni di core e 1,6 petabyte di memoria. Sebbene più potente di diversi ordini di grandezza rispetto ai predecessori, quali ASC Purple e BlueGene/L, Sequoia sarà circa 90 volte più efficiente in termini energetici di Purple e otto volte più efficiente di BlueGene/L, con riferimento alla velocità di picco di questi sistemi.
 
I supercomputer come Sequoia hanno consentito agli USA di avere un controllo sicuro della propria riserva di armi nucleari nei 20 anni trascorsi dalla fine dei test nucleari, nel 1992. La macchina sarà uno strumento importante per mantenere i programmi di prolungamento della vita utile delle riserve nucleari, tra cui B61 e W78. Riducendo il tempo richiesto per questi studi diminuiscono  anche i costi totali.   Inoltre, si prevede che la macchina aumenterà la capacità dell’NNSA di gestire e valutare la riserva, prevedendo ed evitando i problemi futuri che derivano immancabilmente dall’obsolescenza. 

Leggi anche:  Negli USA si sperimenta la connessione satellitare per tutti

Al quarto posto a livello internazionale, c’è  il sistema SuperMUC,  il computer più veloce in Europa installato al  Leibniz Supercomputing Center (LRZ) in collaborazione con IBM. E’ un supercomputer commerciale raffreddato ad acqua calda, ad alte prestazioni, progettato per affiancare le attività di ricercatori e istituti industriali in tutta Europa. 

Il nuovo sistema “SuperMUC” dell’LRZ è stato costruito con server IBM System x iDataPlex Direct Water Cooled dx360 M4, dotati di oltre 150.000 core, per fornire prestazioni massime fino a tre petaflops, equivalenti al lavoro di più di 110.000 personal computer.

Il SuperMUC associa la funzionalità di raffreddamento ad acqua calda, che elimina il calore con un’efficienza 4.000 volte superiore rispetto all’aria, a 18.000 processori Intel Xeon efficienti dal punto di vista energetico. L’integrazione del raffreddamento ad acqua calda e del software IBM per la gestione dei sistemi – dinamica e orientata alle applicazioni – consente di catturare e riutilizzare l’energia per riscaldare gli edifici nel periodo invernale, nel vasto campus del Leibniz Supercomputer center, con un risparmio di un milione di euro (1,25 milioni di dollari) l’anno.

“Quest’anno, per tutta l’elettricità consumata le istituzioni finanziate dallo stato in Germania sono tenute ad acquistare il 100% di energia sostenibile”, spiega il Prof. Dr. Arndt Bode, Chairman of the Board, Leibniz Supercomputer Center. “Il SuperMUC ci aiuterà a rispettare questo impegno, fornendo alla comunità scientifica il sistema migliore per testare teorie, realizzare esperimenti e predire gli esiti come mai prima d’ora”.

Oggi fino al 50 per cento del consumo energetico e dell’emissioni di carbonio di un data center medio, raffreddato ad aria, non è dovuto all’elaborazione ma all’alimentazione dei sistemi di raffreddamento necessari. La tecnologia di raffreddamento ad acqua calda di IBM consente di raffreddare direttamente i componenti del sistema, come processori e moduli di memoria, con temperature del refrigerante che possono arrivare ai 113 gradi Fahrenheit, ovvero 45 gradi Celsius.

Leggi anche:  Meta abbassa l’età limite per usare la realtà virtuale

“Continuando a lavorare per raggiungere l’obiettivo di realizzare  un data center a emissioni zero, potremo alla fine conseguire una riduzione delle dimensioni del SuperMUC di un milione di volte, per portarlo alle dimensioni di un computer desktop, con un’efficienza molto più elevata di quella attuale”, spiega il Dr. Bruno Michel, manager, Advanced Thermal Packaging, IBM Research.

LRZ consente di condurre diversi tipi di ricerche: dalla simulazione del flusso sanguigno dietro una valvola cardiaca artificiale all’ideazione di aerei più silenziosi, alla scoperta di nuovi elementi di conoscenza nella geofisica, inclusa la comprensione dei terremoti. Il sistema SuperMUC è collegato inoltre a potenti sistemi di visualizzazione, incluso un grande power wall 4K stereoscopico e un ambiente virtuale immersivo (o CAVE) a cinque lati per visualizzare insiemi di dati 3D da campi, quali scienze della terra, astronomia e medicina.

Al settimo posto della classifica, c’è il sistema di calcolo FERMI, installato al CINECA nel giugno 2012 per la ricerca scientifica e industriale italiana ed europea. Grazie al sostegno del Ministero dell’istruzione dell’Università e della Ricerca, con FERMI l’Italia fa il suo debutto fra le prime dieci posizioni della Top500 e diventerà Tier0 nell’ambito della partnership europea PRACE.

FERMI  è un IBM Blue Gene/Q composto da 10.240 sockets PowerA2, 1.6GHz di frequenza, ciascuno con 16 core, per un totale di 163.840 computing core e una peak performance di sistema di 2,1 PFlops. Ogni processore è dotato di 16Gbyte di RAM (1 GByte per core). Completa l’installazione un sottosistema di I/O storage altamente performante con una capacità nell’ordine dei 10Pbyte e una bandwidth superiore a 100 GByte/s. Per ospitare il sistema FERMI, particolare attenzione è stata data alla progettazione della infrastruttura di raffreddamento del data center del CINECA, realizzata con una combinazione di raffreddamento a liquido e raffreddamento ad aria. La combinazione della infrastruttura del data center con l’alto livello dei Flops per Watt del BG/Q ha come risultato un PUE estramamente efficace, nell’ordine di 1.15.

Leggi anche:  Equinix e Alice & Bob collaborano per aiutare le aziende italiane a entrare nell'era del Quantum Computing

“Con FERMI  la comunità della ricerca italiana ed europea ha a disposizione un’offerta di altissimo livello in termini di risorse computazionali,” dichiara Sanzio Bassini, Direttore del Dipartimento di supercalcolo Cineca. “Il nostro obiettivo con questo nuovo potente sistema è quello di dare un supporto concreto ai ricercatori per affrontare i grandi problemi scientifici in diverse aree di ricerca, come il settore applicativo della chimica computazionale per lo studio di materiali innovativi, l’astrofisica, le scienze ambientali, la bioinformatica e, recentemente, gli studi sulla corteccia celebrale tramite simulazione numerica”.