HPE consegnerà il nuovo sistema alla National Nuclear Security Administration del Dipartimento statunitense dell’Energia agli inizi del 2023

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HPE fornirà alla National Nuclear Security Administration (NNSA), ente del Dipartimento statunitense dell’Energia (DoE), il supercomputer di classe exascale più veloce del mondo: un sistema capace di raggiungere la velocità record di 2 exaflops, ovvero dieci volte quella del supercomputer più potente oggi esistente. Il nuovo sistema, che il Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ha battezzato El Capitan, sarà consegnato agli inizi del 2023 e verrà gestito e ospitato dallo stesso LLNL, che lo metterà a disposizione dei tre laboratori nazionali della NNSA: LLNL, Sandia National Laboratories e Los Alamos National Laboratory. Il sistema sarà utilizzato per le attività di modellazione e simulazione avanzate, destinate a garantire l’affidabilità e la sicurezza dell’arsenale nucleare statunitense.

HPE sta ottimizzando El Capitan per gestire le lunghe e complesse simulazioni 3D necessarie al lavoro di esplorazione della NNSA che i supercomputer più moderni esistenti non possono svolgere con successo. El Capitan fornirà ai ricercatori l’opportunità di studiare nuove applicazioni che sfruttano nuovi workload a utilizzo intensivo di dati, quali modellazione, simulazione, analytics e AI, a supporto delle future missioni della NNSA.

El Capitan sarà equipaggiato con le nuove generazioni dei processori AMD EPYC “Genoa” dotati di core “Zen 4” e delle GPU AMD Radeon Instinct basate su una nuova architettura ottimizzata per il calcolo, e si avvarrà della terza generazione della AMD Infinity Architecture per garantire la connessione ad elevata ampiezza di banda e bassa latenza tra CPU e GPU.

Tecnologie exascale per la sicurezza e la difesa dell’arsenale nucleare statunitense

“Abbiamo raggiunto un importante traguardo informatico sia come settore che come nazione. HPE è orgogliosa di assistere il Dipartimento statunitense dell’Energia e il Lawrence Livermore National Laboratory nella loro missione strategica di rafforzamento della sicurezza e della difesa degli Stati Uniti, ha dichiarato Peter Ungaro, senior vice president e general manager, HPC and Mission Critical Systems (MCS) di HPE. Le capacità e la potenza di calcolo di questo sistema rappresentano una nuova era dell’innovazione che spianerà la strada per risolvere le problematiche più complesse della società, rispondendo a domande che non avremmo mai pensato possibile affrontare”.

Le tecnologie Cray Shasta di HPE, pensate fin dall’inizio per supportare un set variegato di processori e acceleratori con cui raggiungere nuovi livelli di prestazioni e scalabilità, permetteranno a El Capitan di soddisfare i requisiti della NNSA come quelli previsti dal Life Extension Program (LEP), una componente essenziale della gestione dell’arsenale nucleare statunitense che intende modernizzare armamenti ormai obsolescenti affinché rimangano sicuri ed efficaci.

Il LLNL, che ha in carico la gestione del nuovo sistema per conto della NNSA, ha sviluppato tecniche emergenti che consentono ai ricercatori di creare modelli più rapidi e precisi per le missioni primarie relative a modernizzazione delle riserve e fusione a confinamento inerziale (ICF), un aspetto critico nel mantenimento dell’arsenale nucleare.

I ricercatori del LLNL utilizzeranno il sistema per esplorare nuove applicazioni che integrano AI e machine learning all’interno di workload HPC, e stanno già applicando le soluzioni HPE per AI e supercomputing allo scopo di compiere passi avanti nella ricerca medica e farmaceutica come:

  • Accelerazione da sei anni a dodici mesi nella scoperta di farmaci antitumorali attraverso una partnership con la multinazionale del farmaco GlaxoSmithKline (GsK), il National Cancer Institute e altri laboratori nazionali del DoE riuniti nel consorzio ATOM.
  • Comprensione delle dinamiche e delle mutazioni delle proteine RAS associate al 30% dei tumori umani grazie alla collaborazione con il The National Cancer Institute e altre istituzioni partner.

Infranta la barriera della velocità con 2 exaflops

Sistemi come El Capitan introducono una nuova classe di supercomputer di capacità exascale che sono 1.000 volte più veloci rispetto alla precedente generazione di sistemi petascale introdotti a partire da 12 anni fa.

Il nuovo record prestazionale di 2 exaflops (2.000 petaflops) rappresenterà una potenza superiore a quella dei migliori 200 supercomputer più veloci del mondo combinati insieme segnando un incremento di oltre il 30% rispetto alle stime calcolate inizialmente sette mesi fa. Questo risultato è stato reso possibile grazie a una nuova partnership tra HPE, AMD e il DoE per combinare il sistema HPE Cray Shasta e la tecnologia di interconnessione Slingshot (una soluzione di rete specializzata per le applicazioni HPC) con la nuova generazione dei processori AMD EPYC e delle GPU AMD Radeon Instinct. La decisione di optare per questa architettura è stata frutto dei requisiti strategici mission-critical espressi dalla NNSA.

“Siamo lieti di proseguire nel cammino intrapreso da lungo tempo con HPE per sviluppare insieme tecnologie innovative e, adesso, anche per realizzare il supercomputer di classe exascale più potente del mondo, ha commentato Forrest Norrod, senior vice president e general manager del Datacenter and Embedded Solutions Business Group di AMD. Ci auguriamo di continuare la nostra collaborazione con HPE per combinare insieme la nuova generazione delle CPU AMD EPYC e delle GPU Radeon Instinct con il sistema HPE Cray Shasta, per risolvere i complessi workload HPC e AI a utilizzo intensivo di dati richiesti da El Capitan e che i sistemi attuali non sono in grado di gestire”.

“L’eccezionale potenza di calcolo promessa da El Capitan sulla base dell’architettura Cray Shasta di HPE permetterà ai laboratori della NNSA di continuare il proprio lavoro di eccellenza nelle missioni richieste dalla sicurezza nazionale, consentendo agli Stati Uniti di restare competitivi sullo scenario globale nell’High Performance Computing per molti anni ancora, ha aggiunto Bill Goldstein, direttore del Lawrence Livermore National Laboratory. Ci auguriamo di proseguire il nostro lavoro con HPE e AMD per entrare nella nuova era dell’exascale con l’hardware più potente esistente sul pianeta”.

Performance di livello superiore per El Capitan

HPE e AMD hanno progettato congiuntamente le nuove tecnologie necessarie a supportare i workload HPC e AI critici, introducendo i seguenti miglioramenti:

  • Comunicazione razionalizzata tra la tecnologia di interconnessione HPE Cray Slingshot, una soluzione di rete specializzata per le applicazioni HPC, e le GPU AMD Radeon Instinct di nuova generazione basate su una nuova architettura ottimizzata per il calcolo richiesto da workload come HPC e AI
  • Server blade ad alta densità, basati sui processori di nuova generazione AMD EPYC “Genoa” con core “Zen 4”
  • Un nuovo approccio accelerator-centric dei server blade (con un rapporto GPU/CPU di 4:1 in connessione ad ampia banda di connessione e bassa latenza AMD Infinity Architecture di terza generazione) per incrementare le prestazioni delle applicazioni di machine learning, AI e analytics a utilizzo intensivo di dati, spostando le attività di calcolo dalla CPU alla GPU.

Altri potenziamenti apportati alle performance riguardano le particolari capacità storage e software integrate nell’architettura HPE Cray Shasta. Il ricorso aggiuntivo a sistemi storage locali basati su flash e progettati appositamente per le necessità prestazionali del nuovo sistema permette di implementare un buffer che fa da ponte tra memoria on-board e data-tiering; il monitoraggio di questo buffer da parte delle soluzioni software intelligenti di Cray Shasta automatizza la movimentazione dei dati per ottimizzarne la memorizzazione e velocizzarne l’accesso.

La nuova partnership con il LLNL mette alla prova l’uso di tecnologie ottiche all’interno di El Capitan

HPE ha ampliato la partnership in atto con il LLNL allo scopo di esplorare attivamente l’utilizzo delle tecnologie ottiche HPE, una soluzione che sfrutta la luce per trasmettere i dati, all’interno del sistema El Capitan. Le tecnologie ottiche HPE scaturiscono dalle attività di ricerca e sviluppo collegate a PathForward, un programma supportato dall’Exascale Computing Project del Dipartimento statunitense dell’Energia. HPE ha sviluppato e mostrato rivoluzionari prototipi ottici che integrano interfacce elettrico/ottiche e che potranno essere utilizzate diffusamente nelle future classi delle interconnessioni di sistema.

Insieme, HPE e il LLNL stanno esplorando possibili strade per integrare queste tecnologie ottiche con HPE Cray Slingshot, in modo da permettere a El Capitan di trasmettere una superiore quantità di dati con maggior efficienza. Questo approccio intende migliorare l’efficienza dei consumi, l’affidabilità e la capacità di incrementare l’ampiezza di banda globale del sistema in maniera economicamente sostenibile.

Oltre a El Capitan, HPE consegnerà al Dipartimento dell’Energia anche altri due sistemi exascale annunciati nel 2019, Aurora e Frontier.

Nel tempo, HPE integrerà le tecnologie exascale all’interno del proprio portafoglio prodotti HPC per mettere a disposizione di ogni data center supercomputer di qualsiasi dimensione, mettendo a disposizione le tecnologie dell’Era Exascale a un segmento sempre più ampio di mercato.

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Hewlett Packard Enterprise è la società globale edge-to-cloud platform-as-a-service che aiuta le aziende ad accrescere i propri risultati liberando il valore dei loro dati, ovunque essi risiedano. Basata su decenni di esperienza nel ripensare il futuro e innovare per migliorare il modo in cui la persone vivono e lavorano, HPE mette a punto soluzioni tecnologiche uniche, aperte e intelligenti caratterizzate da un’esperienza uniforme, dal cloud all’edge per aiutare i clienti a sviluppare nuovi modelli di business, muoversi con nuove modalità e aumentare le performance operative.