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Producción de exaescala

Hola y mil gracias por leerme. Soy Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a contar sobre Producción de exaescala

Los sistemas exaescala son sin duda el rumor actual en la informática de alto rendimiento. Si bien las proyecciones teóricas sugieren la posibilidad de tener un sistema de exaescala para 2018, la realidad nos dice que una supercomputadora utilizable de ese tamaño tomará al menos algunos años durante la próxima década. La simple adopción del enfoque actual, más o menos igual pero más grande y más rápido, no funcionará debido a las limitaciones en la disponibilidad de energía, el costo y la escalabilidad de la aplicación. Toda la industria de HPC se ha tomado muy en serio el desafío de la exaescala y se han realizado numerosas inversiones para superar lo que de otro modo sería un posible obstáculo para el avance de la ciencia y la tecnología.

El desafío de construir una supercomputadora capaz de realizar cálculos exaflop / s es holístico e involucra todos los aspectos del diseño de un sistema HPC, desde el chip hasta la aplicación. Los fabricantes e integradores, en particular, tienen que dominar muchas disciplinas como la informática, la electrónica, la ingeniería eléctrica, la ingeniería mecánica, la termodinámica e incluso la hidráulica.

Un fabricante de sistemas HPC que siempre ha cultivado habilidades y tecnologías que podrían resultar útiles para el desafío de exaescala es Eurotech, una supercomputación global y empresa de sistemas integrados con sede en el norte de Italia.

La división HPC de Eurotech diseña y fabrica sistemas HPC y proporciona soluciones HPC a una variedad de clientes. Eurotech fabrica cada parte de sus sistemas HPC (tableros, interconexiones, refrigeración por agua, mecánica…) y por tanto mantiene el control de todo el desarrollo del sistema. Estas habilidades, junto con un historial de colaboraciones exitosas con los principales institutos de investigación europeos, han convertido a Eurotech en un socio ideal para proyectos de investigación a gran escala.

En Eurotech, piensan que la gran contribución que pueden hacer a la exaescala es llevar la teoría informática y las mejores tecnologías disponibles a sistemas que sean utilizables y asequibles. Este es el enfoque que ha adoptado Eurotech en proyectos de investigación como DEEP y QPACE2, que están a la vanguardia de la carrera europea de exaescala.

Ambos proyectos tienen como objetivo desarrollar nuevas arquitecturas HPC, en las que los aceleradores, junto con CPU de bajo consumo o clústeres de CPU, asuman la mayor parte del cálculo, proporcionando resultados de eficiencia energética muy altos.

«Al final, nuestro objetivo es obtener productos de los proyectos de investigación y desarrollo en los que estamos involucrados» – dice Giovanbattista Mattiussi, gerente de marketing de Eurotech HPC – «Por ejemplo, en QPACE2 estamos aplicando una nueva arquitectura modular y extremadamente eficiente en energía que proporcionará la base para una nueva línea Aurora. La producción de nuevas tecnologías y arquitecturas las hace utilizables y convenientes, por lo tanto, disponibles para todos «

Eurotech predice que la combinación de nuevas arquitecturas extremadamente eficientes desde el punto de vista energético y refrigeración líquida debería proporcionar la base para la construcción de sistemas de exaescala.

En cuanto al consumo de energía, Eurotech siempre ha utilizado un enfoque «consciente de la energía» en el diseño de HPC, hasta el punto de producir algunas de las máquinas con mayor eficiencia energética del mercado. Recientemente, Eurotech presentó una nueva arquitectura HPC, basada en X-Gene, la CPU Applied Micro ARM de 64 bits, con soporte para 4 Nvidia Tesla K40s. Este es un paso más en la dirección de una mayor eficiencia energética.

La refrigeración por contacto se utiliza ampliamente en Eurotech para aplicaciones distintas de HPC, como la informática integrada. Según Paul Arts, director de I + D de Eurotech, la experiencia en refrigeración y diseño térmico está lejos de ser nueva para el grupo. Esto le ha permitido a la empresa desarrollar una sólida experiencia en refrigeración directa por agua, llevándola por diversas etapas de mejora hasta la nueva versión de la refrigeración directa caliente Aurora, más ligera, compacta y eficaz.

Es muy probable que los futuros sistemas de exaescala sean heterogéneos, incluyendo en un sistema diferentes componentes de computación y almacenamiento, como procesadores, aceleradores, FPGAs, NVMs … Esta es una de las razones por las que la empresa ha desarrollado Aurora Bricks, un sistema HPC innovador y modular que le permite componer y configurar diferentes tipos de servidores HPC a partir de componentes listos para usar.

Además, los sistemas de exaescala utilizarán tantos componentes que será casi imposible que todo el sistema funcione sin fallas. La resiliencia, por lo tanto la capacidad de recuperarse de las fallas, será crucial. Como fabricante, Eurotech tiene como objetivo hacer que sus sistemas sean lo más fiables posible y también proporcionar a las aplicaciones toda la información necesaria para prevenir y gestionar fallos. Equilibrar la prevención, la confiabilidad del sistema y la resistencia es el enfoque más prometedor para administrar fallas de sistemas a gran escala.

Eurotech también cree que las tecnologías de exaescala se explotarán en muchos sistemas que no necesariamente funcionarán al nivel de exaflop. Los requisitos de exaescala, como la eficiencia energética extrema, la densidad, la heterogeneidad y la fiabilidad también se ajustan a muchas aplicaciones en las que las limitaciones de potencia, espacio y rendimiento impiden ahora soluciones viables. El hecho de que Eurotech tenga un centro de desarrollo de computación integrada de alto rendimiento (HPEC) en California demuestra la voluntad de la empresa de realizar una visión generalizada de la computación de alto rendimiento.

La construcción de una máquina de exaescala probablemente será posible pronto. Son los fabricantes de sistemas HPC quienes tendrán que hacer que esa máquina sea accesible y utilizable. Es la comunidad HPC la que necesitará desarrollar los modelos de programación necesarios para soportar una nueva generación de aplicaciones paralelas.

www.eurotech.com/aurora

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