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Crean la joya de la corona en supercomputación: 12 billones de cálculos por segundo

La hegemonía del superordenador JUQUEEN, hasta ahora el sistema más potente en el sector europeo de la computación de alto rendimiento, está a punto de ser desbancada por su heredero, el Jülich Wizard for European Leadership Science. Este superordenador, cuyas siglas en inglés son JUWELS, es la culminación del trabajo conjunto de más de dieciséis socios europeos en el marco del proyecto financiado con fondos europeos DEEP, que inició su andadura en 2011. El clúster JUWELS se completará con otros módulos para convertirse así en un superordenador completamente modular capaz de llevar a cabo simulaciones y tareas científicas de gran complejidad.

JUWELS, primera parte

El primer módulo de JUWELS será instalado en el Centro de Supercomputación de Jülich (JSC) en la primavera de 2018. El módulo Cluster Module de uso general se basa en la arquitectura Sequana diseñada por una empresa francesa de servicios de tecnología de la información y cuyo “software” ha sido desarrollado por uno de los socios alemanes. Este módulo consta aproximadamente de 2 550 nodos de computación, cada uno con dos procesadores Intel Xeon de 24 núcleos y, como mínimo, con 96 GB de memoria de acceso aleatorio (RAM). Gracias a esta impresionante capacidad de supercomputación, dicho módulo puede alcanzar un pico de rendimiento de 12 petaflops, lo que equivale a procesar 12 000 billones de cálculos por segundo.

Paralelamente al despliegue del sistema de producción de JUWELS, el proyecto financiado con fondos europeos DEEP-EST está optimizando la arquitectura desarrollada en los proyectos previos DEEP y DEEP-ER hacia el concepto más general de la arquitectura modular de supercomputación mediante la comisión de un prototipo de «hardware» con tres módulos. Este concepto innovador fue concebido por primera vez años atrás por el profesor Thomas Lippert, director del JSC. “El JSC está proporcionando nuevas oportunidades gracias a su concepto modular”, declaró el investigador en un comunicado de prensa del JSC.

El concepto modular de la supercomputación

En el mundo actual de la computación de alto rendimiento, las aplicaciones informáticas intensivas relacionadas con la simulación y el análisis de datos se han vuelto cada vez más necesarias, si bien los superordenadores actuales se están quedando desfasados. “[Las] aplicaciones son cada vez más complejas y la cantidad de datos proporcionada por los experimentos actuales, por ejemplo aquellos desarrollados en el CERN, es cada vez mayor. Esto implica que los superordenadores requerirán una mayor capacidad de almacenamiento de datos y la necesidad de ubicarse lo más cerca posible de los procesadores. Solo de esta manera los datos podrán analizarse con una mayor rapidez y eficiencia energética”, explicaba la doctora Estela Suárez, investigadora del JSC, en un reciente comunicado de prensa.

Para hacer frente a estas cuestiones, se desarrolló el concepto de la arquitectura modular de supercomputación, que combina varios módulos con diferentes características de rendimiento en un único sistema. Los módulos están conectados entre sí a través de una red de alta velocidad y controlados por el mismo “software”. De esta forma se ejecutan simultáneamente diferentes procesos adaptando el rendimiento al volumen de datos, reduciendo así significativamente el tiempo y la energía de cálculo. La gran flexibilidad del sistema también facilita su adaptación. Diseñado teniendo en cuenta las necesidades de la ciencia de los datos masivos, la supercomputación modular constituye un método europeo novedoso para el sector de las tecnologías de tratamiento de la información. Además, allanará el camino para conseguir ordenadores a exaescala rentables y de bajo consumo energético, unos superordenadores mil veces más rápidos que los sistemas más potentes de la actualidad.

Las tecnologías de «hardware» y «software» desarrolladas en el marco del proyecto DEEP-EST se están evaluando en seis campos de aplicación práctica, a saber: física de alta energía, ciencias de la tierra, meteorología espacial, dinámica molecular, neurociencia y radioastronomía. Cada campo emplea diferentes combinaciones de los módulos de computación, lo que demuestra la capacidad de adaptación de la arquitectura modular de supercomputación a las necesidades de una gran variedad de usuarios.

El proyecto DEEP-EST implementará su propio sistema clúster a finales de este año. El siguiente paso de DEEP-EST (DEEP – Extreme Scale Technologies) será el desarrollo del módulo Extreme Scale Booster, que dará respaldo a una gran variedad de aplicaciones de computación de alto rendimiento. A este le seguirá el Data Analytics Module, el último módulo confeccionado en el marco del proyecto y cuyo diseño se encaminará hacia flujos de análisis de datos de alto rendimiento.

Fuente: cordis.europa.eu/news