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Il nuovo supercomputer Fujitsu per esplorare le origini dell’universo

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Il sistema PRIMEHPC FX700 – il nuovo supercomputer Fujitsu realizzato con il nuovo processore Fujitsu A64FX basato su architettura Arm – sta permettendo ai ricercatori dell’Università di Regensburg di ampliare i confini della propria esplorazione sulle origini dell’universo. Il progetto QPACE4 (QCD Parallel Computing Engine 4) dell’ateneo tedesco può dunque ricavare nuovi insight grazie a un supercomputer che si avvale della tecnologia sviluppata da Fujitsu per il sistema Fugaku, che ha recentemente conquistato il primo posto nella classifica TOP500 che riunisce i supercomputer più veloci del mondo.

L’installazione di QPACE4 fa dell’Università di Regensburg il primo utente europeo ad adottare un sistema Fujitsu PRIMEHPC FX700 con processori A64FX, l’ultimo di una lunga serie di traguardi assoluti raggiunti da Fujitsu nel settore dei supercomputer. Queste CPU Arm cono conformi ad Armv8.2-A SVE, la più recente architettura di set di istruzioni per server ad alte prestazioni, particolarmente efficienti dal punto di vista energetico.

Gli scienziati dell’Università di Regensburg mettono a frutto il significativo incremento della capacità di calcolo per le simulazioni numeriche nell’ambito della loro esplorazione della cromodinamica quantistica (QCD), un lavoro che punta a comprendere meglio le particelle fondamentali, compresa la struttura interna del protone, e determinare in ultima istanza lo stato dell’universo nell’attimo immediatamente successivo al Big Bang. Il supercomputer verrà utilizzato dall’ateneo anche per progetti di bioinformatica, con particolare attenzione nei confronti dell’immunologia e della ricerca sul cancro.

QPACE4 è il quarto supercomputer ricompreso all’interno del framework SFB/TRR-55 finanziato dalla Fondazione Tedesca per la Ricerca (DFG). Il sistema si avvale del medesimo processore utilizzato dal supercomputer Fugaku sviluppato da Fujitsu congiuntamente con RIKEN, il Centro giapponese di Scienze Computazionali con sede a Kobe.

Oltre che a un miglior rapporto di prestazioni per watt consumato, il processore A64FX include anche l’architettura Scalable Vector Extension (SVE). Sviluppata per le applicazioni HPC (High Performance Computing), questa architettura velocizza i calcoli complessi permettendo di effettuare la stessa operazione matematica in parallelo su grandi volumi di dati. Il processore è inoltre accoppiato a una memoria principale estremamente veloce (High Bandwidth Memory, o HBM2), elemento che per la maggior parte delle applicazioni risulta importante tanto quanto la pura potenza di calcolo: ciò si traduce in un rapporto altamente bilanciato di potenza di calcolo, bandwidth di memoria e bandwidth di rete che permette di evitare i colli di bottiglia prestazionali. Un’ulteriore importante differenza consiste nel fatto che la potenza di calcolo del sistema Fujitsu non dipende dall’utilizzo di schede grafiche, il che lo rende molto più semplice da programmare in particolare nel caso di parallelizzazione massiva, fattore essenziale per le cosiddette applicazioni della ‘Grand Challenge’.

Il deployment di un nuovo supercomputer a Regensburg è solo l’ultimo esempio della partnership estremamente solida che la locale Università ha stretto con Fujitsu, specialmente in ambito HPC e nel campo dei supercomputer. Nel 2016 l’ateneo aveva infatti già acquistato, in collaborazione con l’Università di Wuppertal, il supercomputer Fujitsu QPACE3 installato presso lo Jülich Supercomputing Centre (JSC) vicino a Colonia.

Tilo Wettig, docente di fisica all’Università di Regensburg, ha dichiarato: “Ancora una volta Fujitsu ha fornito all’Università di Regensburg il supercomputer di ultima generazione necessario a far progredire il nostro lavoro sulla fisica fondamentale e le ricerche su aspetti vitali della salute umana come l’immunologia e la cura dei tumori. Ammiriamo l’impegno assunto da Fujitsu per massimizzare la potenza di calcolo minimizzando nel contempo i consumi di energia, e siamo stati particolarmente colpiti dalla flessibilità e dalla disponibilità di Fujitsu nei nostri confronti come cliente. Il tempo richiesto per consegnare, installare, configurare e implementare una tecnologia così avanzata ha qualcosa di semplicemente eccezionale”.

Rupert Lehner, Head of Central and Eastern Europe, Products Europe di Fujitsu, ha commentato: “Fujitsu non solo può vantare una notevole tradizione nello sviluppo dei supercomputer più veloci del mondo, ma capisce anche veramente le esigenze specifiche dei propri clienti HPC in termini di prestazioni, applicazioni e servizio. La nostra partnership con l’Università di Regensburg è un esempio di questo approccio e siamo orgogliosi di poter aiutare il suo team di ricercatori a compiere un nuovo passo avanti per mezzo della tecnologia Fujitsu”.

“La tecnologia ha senso se è rivolta alle future generazioni – ha aggiunto Danilo Rivalta, CEO di FINIX Technology Solutions. In un mondo in cui la tecnologia è una commodity, diventa ogni giorno più importante metterla al servizio della collettività. In fondo questa è l’idea dietro il nostro modo di interpretare la digital transfomation: una tecnologia dal volto umano”.

Il nuovo supercomputer Fujitsu per esplorare le origini dell'universo

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