domenica 23 novembre 2014

IBM e NVIDIA insieme per creare supercomputer tre volte più potenti


Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha assegnato a IBM  contratti per un valore di 325 milioni di dollari per sviluppare i sistemi di supercomputer  più avanzati del mondo presso i National Laboratories Lawrence Livermore e Oak Ridge. L’obiettivo è accelerare le attività di ricerca nella scienza, nella tecnologia e nella sicurezza nazionale. I nuovi sistemi di IBM utilizzano un approccio “data centric” che integra la potenza informatica ovunque risiedano i dati, riducendo al minimo lo spostamento dei dati stessi e il consumo energetico.

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha assegnato a IBM contratti per un valore di 325 milioni di dollari per sviluppare i sistemi di supercomputer  più avanzati del mondo presso i National Laboratories Lawrence Livermore e Oak Ridge. L’obiettivo è accelerare le attività di ricerca nella scienza, nella tecnologia e nella sicurezza nazionale. I nuovi sistemi di IBM utilizzano un approccio “data centric” che integra la potenza informatica ovunque risiedano i dati, riducendo al minimo lo spostamento dei dati stessi e il consumo energetico.

La rapida crescita e l'importante emergente gestione dei Big Data accelera l'opportunità di nuove scoperte. Il mondo sta generando più di 2,5 miliardi di gigabyte di dati al giorno (pari a 250 milioni di campi da calcio pieni di libri), che richiede nuovi approcci alla supercalcolo. L'attuale approccio al calcolo presuppone un modello di dati che ripetutamente si muovono in avanti e indietro da stoccrage a processore, al fine di analizzare ed accedere ai dati insights. Tuttavia, questo approccio diventa insostenibile con l'assalto di Big Data a causa della notevole quantità di tempo e di energia che il movimento di dati massicci e frequenti comporta.

La pratica popolare di mettere disegno accento esclusivamente su microprocessori più veloci diventa progressivamente più insostenibile perché l'infrastruttura informatica è dominata dal movimento dei dati e la gestione dei dati. Per risolvere questo problema, negli ultimi cinque anni i ricercatori IBM hanno sperimentato un nuovo approccio "data centric" per i sistemi - un'architettura che integra potenza di calcolo ovunque risiedono i dati nel sistema, consentendo una convergenza di analisi, modellazione, visualizzazione e simulazione , guidando nuove intuizioni a velocità incredibili.

Più velocità e risparmio energetico ai laboratori
Si prevede che i sistemi in ciascun laboratorio offriranno prestazioni da cinque a 10 volte migliori alle applicazioni informatiche commerciali e ad alte prestazioni rispetto ai sistemi attuali presenti presso i laboratori con un risparmio energetico cinque volte superiore. Questi sistemi OpenPOWER utilizzeranno la nuova architettura Data Centric per fornire modeling, simulazioni, applicazioni e analitica all'avanguardia e a costi contenuti.  Il supercomputer “Sierra” presso il Lawrence Livermore e il supercomputer “Summit” presso l’Oak Ridge avranno ciascuno una massima prestazione ben superiore a 100 petaflop bilanciata con più di cinque petabyte di memoria Flash e dinamica per contribuire ad accelerare le prestazioni delle applicazioni “data centric”.


I sistemi saranno in grado di spostare i dati, quando necessario, a una velocità superiore a 17 petabyte al secondo, il che equivale a spostare più di 100 miliardi di fotografie su Facebook in un secondo. I laboratori nazionali offrono ai ricercatori universitari, pubblici e industriali un accesso a tempo sui loro open computer per far fronte ai grandi problemi della scienza e della tecnologia. I computer dei laboratori sono stati ottimizzati in modo tale da gestire la soluzione di problemi scientifici di fondamentale importanza utilizzando tecniche come il modeling e la simulazione. 

In misura sempre maggiore, i ricercatori cercano aiuto con progetti in vari settori come la sanità, la genomica, l'economia e i sistemi finanziari, il comportamento sociale e la visualizzazione di serie di dati complessi e di grandi dimensioni. I sistemi informatici devono quindi essere in grado di aiutare a gestire e a ordinare i dati e a estrarre informazioni utili per aiutare a risolvere i problemi più difficili del mondo. I sistemi Sierra e Summit saranno utilizzati per la maggior parte delle applicazioni mission-critical e rappresentano la principale fase successiva nel roadmap informatico scientifico del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti all'informatica exascale.

Un approccio aperto che utilizza OpenPOWER
La capacità di generare, accedere, gestire e operare su quantità sempre più elevate e varie di dati esige un adattamento della natura dell'informatica tradizionale alle piattaforme aperte. Le organizzazioni devono poter guardare in modo olistico alla sfida telematica: dalla progettazione dei sistemi al modo in cui verranno prese le decisioni. Questo significa guardare la vita dei dati in maniera completa: dalla preparazione dei dati, all'elaborazione, alla visualizzazione e ancora attraverso diverse iterazioni. L'inserimento delle tecnologie OpenPOWER in un sistema modulare integrato consentirà a Lawrence Livermore e Oak Ridge di personalizzare le configurazioni dei sistemi Sierra e Summit per le loro specifiche esigenze.

Collaborando con IBM, NVIDIA ha sviluppato la tecnologia di interconnessione avanzata NVIDIA NVLink, che consentirà alle CPU e alle GPU di scambiare i dati con una velocità da cinque a 12 volte superiore rispetto a oggi. NVIDIA NVLink sarà integrata nelle CPU IBM POWER e nelle GPU NVIDIA di futura generazione basate sull'architettura NVIDIA Volta™, consentendo a Sierra e Summit di realizzare livelli di performance senza precedenti. Con Mellanox, IBM  realizza interconnessione all'avanguardia per migliorare la gestione dei dati. Ad oggi le tecnologie IBM Data Centric comprendono i POWER8, IBM Elastic Storage Server, al software IBM Elastic Storage (basato sulla tecnologia General Parallel File System) e al software IBM Platform Computing.

I ricercatori IBM collaboreranno alle attività scientifiche dei laboratori Lawrence Livermore e Oak Ridge e contribuiranno allo sviluppo di strumenti e tecnologie volti a ottimizzare i codici per ottenere le migliori prestazioni possibili. Si prevede che questi nuovi sistemi Data Centric siano operativi e installati presso i laboratori entro il 2017-2018. Per ulteriori informazioni relative alle offerte Technical Computing di IBM, visitare il sito: http://www.ibm.com/technicalcomputing. Per ulteriori informazioni relative alla vision dei sistemi Data Centric, visitare il sito: http://research.ibm.com/articles/datacentricdesign.









Fonte: IBM
Immagini: LLNL

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