Le nouveau superordinateur de l'Europe : un atout scientifique
Un supercalculateur ultra-puissant vient d'être lancé en Europe pour des recherches avancées.
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Table des matières
- Caractéristiques clés du superordinateur
- L'architecture du système
- Le rôle du Booster et des sections centrées sur les données
- Le système de stockage
- Les systèmes frontend et de gestion
- Écosystème logiciel
- Consommation d'énergie et refroidissement
- Accès pour les chercheurs
- Évaluation et indicateurs de performance
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Un nouveau cluster de Supercalculateurs a été créé en Europe pour soutenir la recherche scientifique et l'innovation. Cette machine hyper puissante est faite pour gérer des tâches complexes dans des domaines comme le Calcul haute performance (HPC) et l'Intelligence Artificielle (IA). Le projet implique la collaboration de six pays européens : l'Italie, l'Autriche, la Grèce, la Hongrie, la Slovaquie et la Slovénie.
Ce superordinateur peut effectuer un nombre incroyable de calculs chaque seconde, ce qui en fait l'un des systèmes informatiques les plus avancés disponibles actuellement. L'objectif est de fournir aux chercheurs, que ce soit dans des institutions académiques ou des industries, l'accès aux ressources dont ils ont besoin pour des projets exigeants.
Caractéristiques clés du superordinateur
Le nouveau superordinateur a plusieurs caractéristiques qui le rendent adapté aux charges de travail lourdes. Il est équipé de nombreux unités de traitement qui fonctionnent ensemble efficacement et peut déplacer des données rapidement. Un système logiciel bien développé est en place pour aider les utilisateurs à exploiter ses capacités.
Les chercheurs en bénéficieront en termes de temps pour terminer leurs tâches et de consommation énergétique requise pour leurs opérations.
Le superordinateur est composé de différentes sections de calcul, chacune conçue pour des tâches spécifiques. Une section est destinée aux applications HPC traditionnelles, tandis que la seconde est adaptée aux charges de travail IA.
L'architecture du système
Le superordinateur est construit à partir d'un grand nombre d'unités informatiques, appelées nœuds, organisées en racks. Ces nœuds sont interconnectés pour permettre une communication rapide entre eux. Le système est conçu pour croître, permettant d'ajouter des nœuds supplémentaires si nécessaire.
La première partie du système utilise des unités centrales de traitement (CPU) puissantes, idéales pour exécuter une grande variété de tâches informatiques traditionnelles. La seconde partie se sert d'unités de traitement graphique (GPU), particulièrement utiles pour les applications IA.
Cette division permet au système de gérer efficacement un large éventail de défis scientifiques, des simulations en physique à l'analyse de données complexes en IA.
Le rôle du Booster et des sections centrées sur les données
Le superordinateur a deux sections principales : le Booster et le module centré sur les données. Le Booster est composé de nombreux nœuds qui exploitent la puissance des GPU pour des applications nécessitant un traitement parallèle.
La section centrée sur les données soutient les tâches de calcul traditionnelles en utilisant des CPU avancés. Dans le Booster, chaque nœud comprend à la fois un CPU et plusieurs GPU pour maximiser les performances. Cette configuration permet aux chercheurs de faire tourner plusieurs tâches en même temps, accélérant ainsi leurs recherches.
L'organisation des nœuds de calcul à l'intérieur des racks garantit qu'ils peuvent communiquer entre eux efficacement, réduisant le temps nécessaire pour accomplir les tâches.
Le système de stockage
En plus de sa puissance de calcul, le superordinateur est équipé d'un système de stockage robuste conçu pour gérer d'énormes quantités de données. Ce stockage se compose de divers types d'appareils garantissant à la fois rapidité et capacité.
Une partie du système de stockage est faite pour un accès rapide aux données fréquemment utilisées. L'autre partie offre une plus grande capacité de stockage pour les informations moins souvent consultées. Cette structure soutient les besoins des applications IA modernes, qui requièrent souvent un accès rapide à de grands ensembles de données.
Le système de stockage utilise des technologies avancées pour déplacer les données rapidement, permettant aux chercheurs d'accomplir leurs tâches plus efficacement.
Les systèmes frontend et de gestion
Pour faciliter l'utilisation du superordinateur, il y a des serveurs frontend dédiés où les utilisateurs peuvent se connecter, écrire du code, soumettre des jobs et analyser leurs résultats. Ces serveurs sont équipés de CPU puissants et de mémoire, garantissant une expérience utilisateur fluide.
Pour gérer les ressources informatiques et assurer le bon fonctionnement de tout, le système dispose également de nœuds de gestion opérationnelle. Ces nœuds aident à surveiller les performances du superordinateur et à faire les ajustements nécessaires.
Écosystème logiciel
Le superordinateur tourne sur un système d'exploitation spécialisé conçu pour soutenir son matériel puissant. Il inclut plusieurs outils logiciels qui aident les chercheurs à accomplir leurs tâches plus efficacement.
Ces outils vont des bibliothèques de programmation de base à des frameworks plus avancés pour le développement d'applications IA. L'objectif est de fournir un environnement logiciel complet qui répond aux besoins de divers domaines scientifiques.
Les utilisateurs peuvent choisir parmi une large sélection d'applications en fonction de leurs besoins de recherche spécifiques, qu'ils travaillent en chimie, physique ou science des données.
Consommation d'énergie et refroidissement
Vu la taille et les capacités du superordinateur, il consomme une quantité significative d'énergie. Pour gérer cela efficacement, des systèmes de refroidissement avancés ont été installés pour éviter la surchauffe. Le système de refroidissement utilise une méthode de refroidissement liquide qui est plus efficace que le refroidissement à air traditionnel.
Le datacenter où se trouve le superordinateur a été conçu avec la croissance future à l’esprit, garantissant qu'il pourra soutenir même des machines plus grandes à mesure que la technologie avance.
Accès pour les chercheurs
Les chercheurs de divers domaines, y compris l'académie et l'industrie, peuvent postuler pour accéder au superordinateur. Les propositions sont évaluées pour déterminer leurs mérites scientifiques et la pertinence du travail pour ce système haute performance.
Cet accès ouvert aide à favoriser la collaboration et l'innovation entre différentes communautés de recherche en Europe. L'objectif est de créer un environnement de soutien pour les progrès scientifiques.
Évaluation et indicateurs de performance
Pour s'assurer que le superordinateur fonctionne comme prévu, divers benchmarks sont utilisés pour mesurer ses performances. Ces benchmarks aident à évaluer ses capacités dans différentes applications, comme les simulations scientifiques et l'analyse de données.
Le superordinateur a déjà obtenu des résultats impressionnants dans divers tests, montrant sa puissance et son efficacité. Ces indicateurs aident les chercheurs à évaluer la pertinence du système pour leurs besoins spécifiques.
De plus, le superordinateur se classe parmi les meilleurs au monde pour ses performances, démontrant sa capacité à gérer certaines des tâches de calcul les plus difficiles.
Conclusion
Ce nouveau superordinateur représente une avancée significative dans les capacités de recherche en Europe. Avec son architecture puissante, ses Systèmes de stockage avancés et son écosystème logiciel robuste, il est prêt à avoir un impact significatif dans une large gamme de domaines scientifiques.
Les chercheurs ont maintenant les outils nécessaires pour affronter des problèmes complexes, en exploitant à la fois le calcul haute performance et l'intelligence artificielle pour faire avancer la connaissance et l'innovation. Cet effort collaboratif entre plusieurs pays européens souligne l'importance des ressources partagées dans la progression scientifique.
L'avenir de la recherche s'annonce prometteur, ce superordinateur ouvrant la voie en fournissant les ressources nécessaires pour des découvertes révolutionnaires.
Titre: LEONARDO: A Pan-European Pre-Exascale Supercomputer for HPC and AI Applications
Résumé: A new pre-exascale computer cluster has been designed to foster scientific progress and competitive innovation across European research systems, it is called LEONARDO. This paper describes the general architecture of the system and focuses on the technologies adopted for its GPU-accelerated partition. High density processing elements, fast data movement capabilities and mature software stack collections allow the machine to run intensive workloads in a flexible and scalable way. Scientific applications from traditional High Performance Computing (HPC) as well as emerging Artificial Intelligence (AI) domains can benefit from this large apparatus in terms of time and energy to solution.
Auteurs: Matteo Turisini, Giorgio Amati, Mirko Cestari
Dernière mise à jour: 2023-07-31 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.16885
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.16885
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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