O Novo Supercomputador da Europa: Um Ativo Científico
Um poderoso cluster de supercomputadores foi lançado na Europa para pesquisas avançadas.
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Índice
- Principais Características do Supercomputador
- A Arquitetura do Sistema
- O Papel das Seções Booster e Data-Centric
- O Sistema de Armazenamento
- Os Sistemas Frontend e de Gerenciamento
- Ecossistema de Software
- Consumo de Energia e Resfriamento
- Acesso para Pesquisadores
- Benchmarking e Métricas de Desempenho
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Um novo cluster de Supercomputadores foi criado na Europa pra dar suporte à pesquisa científica e inovação. Essa máquina poderosa é feita pra lidar com tarefas complexas em áreas como computação de alto desempenho (HPC) e Inteligência Artificial (IA). O projeto conta com a colaboração de seis países europeus: Itália, Áustria, Grécia, Hungria, Eslováquia e Eslovênia.
Esse supercomputador consegue realizar um número incrível de cálculos por segundo, tornando-se um dos sistemas de computação mais avançados disponíveis atualmente. O objetivo é fornecer aos pesquisadores, tanto de instituições acadêmicas quanto da indústria, acesso aos recursos que eles precisam para projetos desafiadores.
Principais Características do Supercomputador
O novo supercomputador tem várias características que o tornam adequado pra cargas de trabalho pesadas. Ele possui várias unidades de processamento que trabalham juntas de forma eficiente e consegue mover dados rapidamente. Um sistema de software bem desenvolvido está em funcionamento pra ajudar os usuários a utilizarem suas capacidades.
Os pesquisadores vão se beneficiar tanto em termos de tempo pra completar suas tarefas quanto no consumo de energia necessário pra suas operações.
O supercomputador é dividido em seções de computação diferentes, cada uma projetada pra tarefas específicas. Uma seção é construída pra aplicações tradicionais de HPC, enquanto a segunda é feita pra cargas de trabalho de IA.
A Arquitetura do Sistema
O supercomputador é composto por um grande número de unidades de computação, chamadas de nós, organizados em racks. Esses nós estão interconectados pra permitir uma comunicação rápida entre eles. O sistema é projetado pra crescer, permitindo a adição de nós adicionais se necessário.
A primeira parte do sistema usa processadores centrais poderosos (CPUs) que são perfeitos pra rodar uma ampla variedade de tarefas de computação tradicionais. A segunda parte do sistema utiliza unidades de processamento gráfico (GPUs) que são especialmente úteis pra aplicações de IA.
Essa divisão permite que o sistema lide com uma grande variedade de desafios científicos de forma eficaz, desde simulações em física até análises de dados complexas em IA.
O Papel das Seções Booster e Data-Centric
O supercomputador tem duas seções principais: o Booster e o módulo Data-Centric. O Booster é feito de muitos nós que aproveitam o poder das GPUs pra aplicações que precisam de processamento paralelo.
A seção Data-Centric dá suporte a tarefas de computação tradicionais usando CPUs avançadas. Dentro do Booster, cada nó tem tanto uma CPU quanto várias GPUs pra maximizar o desempenho. Essa configuração permite que os pesquisadores rodem várias tarefas ao mesmo tempo, acelerando sua pesquisa.
A organização dos nós de computação dentro dos racks garante que eles possam se comunicar efetivamente, reduzindo o tempo necessário pra completar as tarefas.
O Sistema de Armazenamento
Além de seu poder de computação, o supercomputador está equipado com um sistema de armazenamento robusto projetado pra lidar com enormes quantidades de dados. Esse armazenamento é composto por vários tipos de dispositivos que garantem tanto velocidade quanto capacidade.
Uma parte do sistema de armazenamento é feita pra acesso de alta velocidade a dados usados com frequência. A outra parte oferece maior capacidade de armazenamento pra informações acessadas com menos frequência. Essa estrutura atende às necessidades das modernas aplicações de IA, que muitas vezes requerem acesso rápido a grandes conjuntos de dados.
O sistema de armazenamento utiliza tecnologias avançadas pra mover dados rapidamente, permitindo que os pesquisadores completem suas tarefas de forma mais eficiente.
Os Sistemas Frontend e de Gerenciamento
Pra facilitar o uso do supercomputador, há servidores frontend dedicados onde os usuários podem fazer login, escrever código, enviar jobs e analisar seus resultados. Esses servidores são equipados com CPUs e memória poderosas, proporcionando uma experiência de usuário suave.
Pra gerenciar os recursos computacionais e garantir que tudo funcione direitinho, o sistema também conta com nós de gerenciamento operacional. Esses nós ajudam a monitorar o desempenho do supercomputador e fazem ajustes conforme necessário.
Ecossistema de Software
O supercomputador roda um sistema operacional especializado projetado pra suportar seu hardware poderoso. Inclui várias ferramentas de software que ajudam os pesquisadores a realizarem suas tarefas de forma mais eficaz.
Essas ferramentas vão desde bibliotecas de programação básicas até frameworks mais avançados pra desenvolvimento de aplicações de IA. O objetivo é fornecer um ambiente de software completo que atenda às necessidades de vários campos científicos.
Os usuários podem escolher entre uma ampla seleção de aplicações com base em suas necessidades específicas de pesquisa, seja em química, física ou ciência de dados.
Consumo de Energia e Resfriamento
Dada a tamanho e capacidades do supercomputador, ele consome uma quantidade significativa de energia. Pra gerenciar isso de forma eficiente, sistemas de resfriamento avançados foram instalados pra evitar superaquecimento. O sistema de resfriamento utiliza um método de resfriamento líquido que é mais eficiente do que o resfriamento a ar tradicional.
O data center onde o supercomputador está localizado foi projetado com o crescimento futuro em mente, garantindo que ele consiga suportar máquinas ainda maiores conforme a tecnologia avança.
Acesso para Pesquisadores
Pesquisadores de várias áreas, incluindo academia e indústria, podem se candidatar a acessar o supercomputador. As propostas são avaliadas pra considerar seus méritos científicos e a adequação do trabalho a esse sistema de alto desempenho.
Esse acesso aberto ajuda a promover a colaboração e inovação entre diferentes comunidades de pesquisa na Europa. A ideia é criar um ambiente de apoio ao progresso científico.
Benchmarking e Métricas de Desempenho
Pra garantir que o supercomputador funcione como esperado, vários benchmarks são usados pra medir seu desempenho. Esses benchmarks ajudam a avaliar suas capacidades em diferentes aplicações, como simulações científicas e análise de dados.
O supercomputador já alcançou resultados impressionantes em vários testes, mostrando seu poder e eficiência. Essas métricas ajudam os pesquisadores a avaliar quão adequado o sistema é para suas necessidades específicas.
Além disso, o supercomputador está entre os melhores do mundo em desempenho, demonstrando sua capacidade de lidar com algumas das tarefas de computação mais desafiadoras.
Conclusão
Esse novo supercomputador representa um avanço significativo nas capacidades de pesquisa da Europa. Com sua arquitetura poderosa, Sistemas de Armazenamento avançados e ecossistema de software robusto, ele está preparado pra fazer um impacto significativo em uma ampla gama de campos científicos.
Os pesquisadores agora têm as ferramentas que precisam pra enfrentar problemas complexos, aproveitando tanto a computação de alto desempenho quanto a inteligência artificial pra avançar o conhecimento e a inovação. Esse esforço colaborativo entre vários países europeus destaca a importância de recursos compartilhados pra impulsionar o progresso científico.
O futuro da pesquisa parece promissor, com esse supercomputador liderando o caminho em fornecer os recursos necessários pra descobertas inovadoras.
Título: LEONARDO: A Pan-European Pre-Exascale Supercomputer for HPC and AI Applications
Resumo: 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.
Autores: Matteo Turisini, Giorgio Amati, Mirko Cestari
Última atualização: 2023-07-31 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2307.16885
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.16885
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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