L’Università di Stoccarda e Hewlett Packard Enterprise costruiranno un supercomputer Exascale

L’Università di Stoccarda e Hewlett Packard Enterprise hanno annunciato un accordo per costruire due nuovi supercomputer presso il Centro di calcolo ad alte prestazioni dell’Università di Stoccarda.

Nella prima fase, un supercomputer transitorio, chiamato Hunter, entrerà in funzione nel 2025. Seguirà nel 2027 l’installazione di Herder, un sistema exascale che fornirà una significativa espansione delle capacità di calcolo ad alte prestazioni della Germania. Hunter and Herder offrirà ai ricercatori un’infrastruttura di livello mondiale per la simulazione, l’intelligenza artificiale e l’analisi dei dati ad alte prestazioni per alimentare la ricerca accademica e industriale all’avanguardia nell’ingegneria computazionale e nelle scienze applicate.

Il costo totale combinato per Hunter e Herder è di 115 milioni di euro. Il finanziamento sarà fornito attraverso il Gauss Center for Supercomputing, l’alleanza dei tre centri nazionali di supercalcolo tedeschi. La metà di questo finanziamento sarà fornita dal Ministero federale tedesco dell’Istruzione e della Ricerca e la seconda metà dal Ministero della Scienza, della Ricerca e delle Arti dello Stato del Baden-Württemberg.

Hunter sostituirà l’attuale supercomputer di punta di HLRS, Hawk. È concepito come un trampolino di lancio per consentire alla comunità di utenti di HLRS di passare alla struttura massicciamente parallela e accelerata dalla GPU di Herder.

Hunter si baserà sul supercomputer HPE Cray EX4000, progettato per fornire prestazioni exascale per supportare carichi di lavoro su larga scala attraverso modellazione, simulazione, intelligenza artificiale e HPDA. Ciascuno dei 136 nodi HPE Cray EX4000 sarà dotato di quattro interconnessioni HPE Slingshot ad alte prestazioni. Hunter sfrutterà inoltre la prossima generazione di Cray ClusterStor, un sistema di storage progettato appositamente per soddisfare gli esigenti requisiti di input/output dei supercomputer, e l’ambiente di programmazione HPE Cray, che offre ai programmatori un set completo di strumenti per lo sviluppo, il porting, il debugging, e applicazioni di ottimizzazione.

Hunter aumenterà le prestazioni di picco di HLRS a 39 petaFLOPS, un aumento rispetto ai 26 petaFLOPS possibili con il suo attuale supercomputer, Hawk. Ancora più importante, si passerà dall’enfasi di Hawk sui processori CPU per fare un maggiore uso di GPU più efficienti dal punto di vista energetico.

Hunter sarà basato sull’unità di elaborazione accelerata AMD Instinct MI300A, che combina processori CPU e GPU e memoria a larghezza di banda elevata in un unico pacchetto. Riducendo la distanza fisica tra diversi tipi di processori e creando memoria unificata, l’APU consente velocità di trasferimento dati elevate, prestazioni HPC impressionanti, facile programmabilità e grande efficienza energetica. Ciò ridurrà l’energia richiesta per far funzionare l’Hunter rispetto all’Hawk di circa l’80% alle massime prestazioni.

Herder sarà progettato come un sistema exascale capace di velocità dell’ordine di un quintilione FLOPS, un grande salto di potenza che aprirà nuove entusiasmanti opportunità per le applicazioni chiave eseguite su HLRS. La configurazione finale, basata su chip acceleratori, sarà determinata entro la fine del 2025.

La combinazione di CPU e acceleratori in Hunter e Herder richiederà che gli attuali utenti del supercomputer HLRS adattino il codice esistente per funzionare in modo efficiente. Per questo motivo, HPE collaborerà con HLRS per supportare la propria comunità di utenti nell’adattare il software per sfruttare appieno le prestazioni dei nuovi sistemi.

Il salto di HLRS verso l’esascala fa parte della strategia nazionale del Gauss Center for Supercomputing per il continuo sviluppo dei tre centri GCS: il prossimo supercomputer JUPITER presso il Jülich Supercomputing Center sarà progettato per le massime prestazioni e sarà il primo sistema a esascala in Europa nel 2025 , mentre il Leibniz Supercomputing Center sta progettando un sistema per un utilizzo su larga scala nel 2026. Il focus dei supercomputer Hunter e Herder di HLRS sarà sull’ingegneria computazionale e sulle applicazioni industriali. Insieme, questi sistemi saranno progettati per garantire che GCS fornisca risorse ottimizzate della classe di prestazioni più alta per l’intero spettro della ricerca computazionale all’avanguardia in Germania.

Per i ricercatori di Stoccarda, Hunter e Herder apriranno molte nuove opportunità di ricerca in un’ampia gamma di applicazioni nell’ingegneria e nelle scienze applicate. Ad esempio, consentiranno la progettazione di veicoli a basso consumo di carburante, turbine eoliche più produttive e nuovi materiali per l’elettronica e altre applicazioni. Le nuove funzionalità dell’intelligenza artificiale apriranno nuove opportunità per la produzione e offriranno approcci innovativi per rendere le simulazioni su larga scala più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico. I sistemi sosterranno inoltre la ricerca per affrontare le sfide globali come il cambiamento climatico e potrebbero offrire risorse di analisi dei dati che aiutano la pubblica amministrazione a prepararsi e gestire le situazioni di crisi. Inoltre, Hunter e Herder costituiranno risorse informatiche all’avanguardia per la comunità ingegneristica high-tech del Baden-Württemberg, comprese le piccole e medie imprese che costituiscono la spina dorsale dell’economia regionale.