Super computer, un progetto UE per migliorare l’efficienza energetica nel calcolo ad alte prestazioni

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Future Datacenter LargeSi chiama EXA2GREEN FP7 ed è il progetto finanziato dall’Unione Europea che spianerà la strada per il computing exascale, migliorando l’efficienza energetica nel calcolo ad alte prestazioni. Computer exascale, i cosiddetti supercomputer del nostro futuro cioè, macchine in grado di eseguire almeno 1018 operazioni al secondo, svolgono una mole di lavoro inimmaginabile offrendo una prospettiva di progresso nei campi più disparati: sicurezza nazionale, ambiente, economia e questioni scientifiche fondamentali.

Naturalmente, la strada per la realizzazione di queste macchine così potenti, comporta sfide molto complesse e, una di queste sfide è il consumo di energia. A raccogliere questa sfida ci ha pensato l’UE, finanziando il progetto FP7- EXA2GREEN, al quale stanno lavorando, sviluppando una nuova metodologia di calcolo energy – aware per la programmazione, esperti di High Performance Computing (HPC) provenienti da Germania, Svizzera e Spagna.

Il progetto di concentra su tre attività principali: “in primo luogo, lo sviluppo di strumenti per misurare le prestazioni e il consumo energetico di calcoli; secondo, analizzando esistenti, nuclei computazionali ampiamente utilizzati e lo sviluppo di nuovi algoritmi ad alta efficienza energetica; e, infine, l’ottimizzazione di un modello climatico ad alta intensità di calcolo per ottenere una notevole riduzione del consumo di energia in simulazioni climatiche. Per questo terzo elemento, EXA2GREEN utilizza il modello di previsione COSMO-ART come esempio di una simulazione intensiva, il cui profilo energetico è attualmente tutt’altro che ottimale”.

EXA2GREEN – spiega una nota – ha già sviluppato uno strumento per analizzare le prestazioni e la dissipazione di potenza di applicazioni scientifiche parallele. In ultima analisi ciò consentirà agli scienziati e tecnici per identificare le fonti di energia inefficienti e ottimizzare il codice dell’applicazione.

I membri del team hanno anche prodotto modelli accurati per la caratterizzazione di tempo-potenza-energia previsione di diversi nuclei computazionali elementari, e indagato il profilo di impatto energetico e le prestazioni di COSMO-ART su varie piattaforme HPC”. Il nostro gruppo interdisciplinare – ha sottolineato il prof. Vincent Heuveline, coordinatore del EXA2GREEN presso l’Università di Heidelberg – contribuisce nella collaborazione per affrontare i temi della ricerca grazie alle diverse competenze dei partner provenienti da settori del calcolo ad alte prestazioni (HPC), informatica, matematica, fisica e ingegneria”. Tutta via il cammino del progetto – fa notare il prof Heuveline – è una continua sfida, perché attualmente le grandi architetture informatiche in grandi sistemi HCP consumano enormi quantità di energia e risulta molto difficile analizzare i punti delle piattaforme in cui quest’energia viene dissipata. Per risolvere il problema – ha spiegato il professore – la nostra squadra ha usato due tipi di dispositivi per la misurazione della potenza:uno interno e uno esterno. In questo modo si sono prodotti precisi standard per la caratterizzazione e la previsione di tempo – potenza – energia. Il valore dei nuovi algoritmi sviluppati – ha concluso Heuveline – è importantissimo perché, questi riescono a risolvere gli stessi problemi consumando meno energia quindi, rappresentano un lavoro estremamente importante per sviluppare una nuova visione sul “calcolo a risparmio energetico”.

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