Intel Frontera

Intel presenta Frontera, il supercomputer accademico più veloce del mondo

Il nuovo supercomputer di Intel è stato presentato con anche un'analisi di tutte le sue potenzialità e i campi di utilizzo
Intel presenta Frontera, il supercomputer accademico più veloce del mondo FASTWEB S.p.A.

Nell'agosto dello scorso anno, Dell EMC e Intel annunciarono l'intenzione di sviluppare congiuntamente Frontera, un supercomputer accademico che sarebbe stato finanziato dalla National Science Foundation con una sovvenzione di 60 milioni di dollari e che sarebbe andato a sostituire Stampede2 presso il Texas Advanced Computing Center (TACC) dell'Università del Texas a Austin.

Il progetto è diventato realtà a giugno, quando le due società hanno portato alla luce Frontera, il quale è stato poi presentato ufficialmente questa mattina.

Intel afferma che Frontera sia in grado di raggiungere un massimo di 38,7 quadrilioni di floating point operation al secondo, o petaflops, rendendolo così il computer più veloce al mondo progettato per carichi di lavoro accademici come moderazione e simulazione, big data e machine learning. (Il confronto è stato fatto con i picchi di prestazione di Stampede2 di 18 petaflops).

All'inizio di quest'anno Frontera aveva già guadagnato il quinto posto nella twice-annual 500top List con 23,5 petaflop sul benchmark LINPACK, che classifica i sistemi informatici non distribuiti più potenti al mondo.

"Il nuovo Frontera fornisce ai ricercatori delle capacità di calcolo e un'intelligenza artificiale che nella ricerca accademica prima non esistevano", ha dichiarato Trish Damkroger, vice presidente e direttore generale dell'Extreme Computing Organization di Intel. "Con la tecnologia Intel, questo nuovo supercomputer apre nuove possibilità scientifiche e ingegneristiche per far progredire la ricerca su argomenti come la comprensione cosmica, le cure mediche il fabbisogno energetico".

Centinaia di processori 28-core 2nd Gen Xeon Scalable (Cascade Lake) inseriti nei server Dell EMC PowerEdge gestiscono il pesante lifting computazione di Frontera, insieme ai nodi Nvidia per il calcolo di precisione singola.

L'architettura dei chip si basa su Advanced Vector Extensions 512 (AVX-512) di Intel, un insieme di istruzioni che consente il doppio del numero di FLOPS per clock rispetto alla generazione precedente.

Frontera utilizza inoltre un raffreddamento a liquido per la maggior parte dei suoi nodi, con Dell EMC che prevede un un raffreddamento ad acqua e olio fornito da CoolIT e Green Revolution Cooling e sfrutta interconnessioni Mellanox HDR e HDR-100 per la trasmissione dei dati fino a 200 Gbps per il collegamento tra gli switch che collegano i suoi 8008 nodi.
Si prevede che ciascun nodo assorba circa 65 kilowatt di energia, di cui TACC ne acquisisce circa un terzo da fonti di energia eolica e solare.

Spostandoci sul discorso spazio di archiviazione, Frontera presenta quattro diversi ambienti progettati da DataDirect Networks, che complessivamente superano i 50 petabyte in aggiunta a 3 petabyte di capacità NAND flash. (Il sistema funziona a circa 480 GB di spazio di archiviazione SSD per nodo).
Tre sono polivalenti generici, mentre un quarto vanta una connettività "very fast" fino a 1,5 terabyte al secondo.

Infine Frontera utilizza la memoria persistente Intel Optane DC, una tecnologia di memoria non volatile sviluppata da Intel e Micron Technology compatibile con PIN con DDR4 e combina cache di grandi dimensioni con più piccoli DRAM pool (192 GB per nodo) per migliorare le prestazioni.  Abbinato ai Xeon Scalable Processors di ultima generazione, Intel ottimizza le prestazioni di Optane DC PM a 287.000 operazioni al secondo (rispetto a una DRAM convenzionale e 3164 operazioni di memoria combinate al secondo), con un tempo di riavvio di soli 17 secondi.

Frontera è già utilizzato da persone come Manuela Campanelli, professoressa di astrofisica al Rochester Institute of Technology e direttrice del centro di relatività computazionale e gravitazione, per sviluppare una simulazione che potrebbe spiegare l'origine delle esplosioni di energia che vengono emesse durante una fusione di stelle di neutroni. Il professor George Biros di UT Austin Frontera lo ha utilizzato per costruire modelli biofisici di sviluppo del tumore al cervello che servirebbero per diagnosticare e trattare in modo più efficace i gliomi, un particolare tipo di tumore al cervello appunto.
Olexandr Isayev, assistente all'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, lo starebbe utilizzando per addestrare un modello di intelligenza artificiale che descriva i campi di forza e l'energia potenziale delle molecole in base alla loro struttura 3D.

Frontera inoltre collabora con più di una dozzina di sistemi di elaborazione avanzata attualmente impiegati presso TACC, tra cui Lonestar e Maverick, ed è previsto che continui per altri cinque anni.

La fase successiva vedrà coinvolti acceleratori ad applicazione specifica, inclusi simulatori quantistici e tensor core system che insieme forniscono un fattore di calcolo complessivo dieci volte più veloce. "Frontera fornirà agli scienziati di tutto il paese l'accesso a capacità di modellazione computazionale, simulazione e analisi dei dati senza precedenti", ha affermato il vicedirettore NSF del computer and information science and engineering. "Frontera rappresenta il prossimo passo in quelli che sono gli ultimi trent'anni di supporto NSF nella capacità di elaborazione avanzata che garantiscono agli Stati Uniti il primato globale nel campo della ricerca".

Secondo il TACC fino all'80% delle ore disponibili su Frontera saranno accessibili tramite il programma NSF Petascale Computing Resource Allocation.

4 settembre 2019

Fonte: venturebeat.com
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