Continua lo sviluppo del supercalcolatore (Hpc) Leonardo che scala le classifiche dei computer più potenti al mondo, in compagnia di altri sette progetti in via di realizzazione in Europa, a pochi giorni dall’inaugurazione ufficiale con una cerimonia che si svolge il 24 novembre 2022 presso il Tecnopolo di Bologna, dove è installato e gestito dal centro di calcolo di Cineca. Leonardo è uno dei tre sistemi pre-exascale della joint venture EuroHpc Joint Undertaking e documenta l’impegno anche dell’Unione Europea per sostenere la diffusione dei sistemi Hpc come traino per la crescita e l’innovazione. Infatti il 50 per cento della potenza di calcolo generata da Leonardo sarà a disposizione degli istituti e delle università italiane, mentre il resto sarà utilizzato dai ricercatori europei.
Si sa, la modellazione dei fenomeni scientifici richiede oggi simulazioni avide di risorse di calcolo, anche per consentire l’utilizzo efficace sul campo dei software di analisi, di data visualization e dell’AI, ed il sistema Leonardo consente un rendimento elevato con consumi ottimizzati, per una potenza di calcolo – a progetto ultimato – di 250 petaflop, per un totale di 250 milioni di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo; dieci volte più del precedente sistema Cineca e con una capacità di archiviazione di oltre 100 petabyte.
Non di seconda importanza il tema dei consumi, tanto che nella co-progettazione di un’architettura così potente a supporto della ricerca è stata valutata la questione della sostenibilità e le soluzioni tecnologiche adottate sono state individuate anche dal punto di vista del loro impatto ambientale, in particolare, quelle utilizzate per il raffreddamento delle sale del supercomputer e del data center.
Le risorse di calcolo del “supercomputer monstre” Leonardo consentiranno di sviluppare nuove applicazioni in aree come intelligenza artificiale, medicina personalizzata, fonti di energia rinnovabile, progettazione di farmaci e materiali, bioingegneria, previsioni meteorologiche e lotta al cambiamento climatico. Pur non ancora completo – Cineca e Atos prevedono di migliorare le prestazioni di Leonardo fino a raggiungere 240 petaflop Hpl (High-Performance Linpack) nelle prossime settimane – e con una performance al momento “limitata” a 174,7 petaflop, il supercomputer fa comunque il debutto al quarto posto nella Top500 dei supercomputer più potenti al mondo.
“]…[La performance presa a riferimento per la lista Top500 si riferisce ad una frazione del 70% dell’intero sistema, a conferma dell’alto valore del risultato raggiunto ed il sistema Leonardo, a differenza dei sistemi di calcolo ad alte prestazioni di fascia alta classificati nella Top500, è progettato per fornire ai ricercatori pubblici e privati europei e italiani un sistema Hpc ad alta produttività, in grado di sostenere prestazioni di fascia alta, come dimostrato dal posizionamento del sistema” – dettaglia meglio Sanzio Bassini, direttore del dipartimento Hpc del Cineca.
L’annuncio del posizionamento in classifica è stato dato durante l’International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis che si tiene a Dallas tra il 13 ed il 18 di novembre (SC22) e oltre a Leonardo, Cineca è presente anche con Marconi100, che si classifica però al 24esimo posto. Inoltre, il consorzio gestisce il supercomputer di Eni Hpc5, al 13esimo posto, che è il sistema più potente però tra quelli dedicati alle applicazioni industriali.
Quarto nel mondo, Leonardo è anche però il secondo sistema Hpc più potente in Europa, traguardi raggiunti in tempi brevissimi. L’installazione di Leonardo è iniziata solo a luglio, ed è proseguita per tutta l’estate con la consegna dei 155 rack e delle migliaia di componenti del supercomputer. Inoltre, dopo i ritardi dovuti alla pandemia, l’installazione di Leonardo e la realizzazione del nuovo data center presso il Tecnopolo di Bologna sono andate di pari passo.
I dati di targa indicano che Il sistema è costruito sui nodi del supercomputer Bullsequana XH2000 di Atos, raffreddati direttamente a liquido (Dlc), ciascuno con quattro Gpu Nvidia Tensor Core A100 e una singola Cpu Intel Xeon Scalable processor di terza generazione. I moduli della memoria Dram Ddr5 sono forniti da Micron Technology e devono consentire di soddisfare le esigenze di banda passante e di prestazioni del sistema.
Nvidia, oltre alle Gpu, fornisce anche connettività con Mellanox HDR 200Gb/s InfiniBand, con motori intelligenti di accelerazione del calcolo in rete che consentono una bassa latenza ed elevato rendimento dei dati per migliorare prestazioni e scalabilità applicativa nei workload AI. Complessivamente il sistema conta 3.500 processori Intel Xeon e 14mila Gpu dell’architettura Ampere di Nvidia, con prestazioni di 10 exaflop in precisione ridotta, tipiche delle applicazioni di AI.
Infine, la partizione data-centrica è basata su BullSequana X2140 three-node Cpu Blade ed è dotata di due Cpu Intel Xeon Scalable di quarta generazione (in codice Sapphire Rapids), ciascuna con 56 core, ma queste saranno installate all’inizio del 2023.
Spieghiamo meglio a sgomberare ogni equivoco: Leonardo è composto da due moduli di calcolo principali, un modulo booster, che è stato implementato nell’ottobre 2022 – scopo è massimizzare la capacità computazionale tramite Gpu basate su Nvidia Ampere -, e un modulo data centric, che sarà pronto nel 2023, con l’obiettivo di soddisfare un gamma più ampia di applicazioni tramite, appunto, le Cpu Intel Sapphire Rapids.
L’inserimento di Leonardo nella più importante delle classifiche prestazionali così è commentata da Giuseppe Di Franco, chairman & Ceo ed executive VP di Atos Group: “]…[ Il lavoro di squadra messo in campo per la realizzazione di Leonardo, ha visto un’ampia sinergia di attori, dai team di Atos, di Cineca e di EuroHpc, vede restituire subito i suoi frutti, e rappresenterà un forte volàno di sviluppo ]…[“.
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