Supercomputer sempre più potenti, ecco la nuova Top500
I supercomputer sono fondamentali per risolvere problemi complessi che richiedono enormi capacità di calcolo. Sono utilizzati in settori cruciali come la ricerca scientifica, la medicina, il progresso industriale, lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, ma anche per la sicurezza e la Difesa. Il segreto è nella loro potenza, che accelera l’innovazione tecnologica e l’impiego di nuove soluzioni in diversi settori chiave per la crescita.
La nuova edizione della Top500 rivela un ottimo posizionamento per i supercomputer italiani. Gli Stati Uniti dominano la classifica, con quattro macchine all’attivo (i primi quattro posti sono a stelle e strisce), seguiti dall’Italia con due, l’HPC6 dell’Eni e Leonardo di Cineca.
Un risultato che consolida la posizione dell’Italia ai vertici dell’high-performance computing (HPC) e testimonia il ruolo crescente del nostro Paese nella ricerca e nell’innovazione tecnologica.
I primi dieci al mondo
- Il sistema El Capitan presso il Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA, è il nuovo sistema n. 1 nella TOP500. Il sistema HPE Cray EX255a è stato misurato con 1,742 Exaflop/s sul benchmark HPL. El Capitan ha 11.039.616 core ed è basato su processori AMD EPYC™ di quarta generazione con 24 core a 1,8 GHz e acceleratori AMD Instinct™ MI300A. Utilizza la rete Cray Slingshot 11 per il trasferimento dati e raggiunge un’efficienza energetica di 58,89 Gigaflop/watt.
- Frontier è ora il sistema n. 2 nella TOP500. Questo sistema HPE Cray EX è stato il primo sistema statunitense con prestazioni superiori a un Exaflop/s. È installato presso l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) nel Tennessee, USA, dove è gestito per il Department of Energy (DOE). Attualmente ha raggiunto 1,353 Exaflop/s utilizzando 8.699.904 core. L’architettura HPE Cray EX combina CPU AMD EPYC™ di terza generazione ottimizzate per HPC e AI, con acceleratori AMD Instinct™ 250X e un’interconnessione Slingshot-11.
- Aurora è attualmente il n. 3 con un punteggio HPL preliminare di 1,012 Exaflop/s. È installato presso l’Argonne Leadership Computing Facility, Illinois, USA, dove è anche gestito per il Department of Energy (DOE). Questo nuovo sistema Intel è basato su HPE Cray EX – Intel Exascale Compute Blades. Utilizza processori Intel Xeon CPU Max Series, acceleratori Intel Data Center GPU Max Series e un’interconnessione Slingshot-11.
- Eagle al 4° posto è installato da Microsoft nel suo cloud Azure. Questo sistema Microsoft NDv5 è basato su processori Xeon Platinum 8480C e acceleratori NVIDIA H100 e ha raggiunto un punteggio HPL di 561 Petaflop/s.
- Al 5° posto c’è HPC6 installato presso il centro Eni SpA di Ferrera Erbognone in Italia. È un altro sistema HPE Cray EX235a con CPU AMD EPYC™ di terza generazione ottimizzate per HPC e AI, con acceleratori AMD Instinct™ 250X e un’interconnessione Slingshot-11. Ha raggiunto 477,9 Petaflop/s.
- Fugaku, il sistema n. 6, è installato presso il RIKEN Center for Computational Science (R-CCS) di Kobe, in Giappone. Ha 7.630.848 core che gli hanno permesso di raggiungere un punteggio di benchmark HPL di 442 Petaflop/s. Rimane il sistema più veloce nel benchmark HPCG con 16 Teraflop/s.
- Dopo un recente aggiornamento, il sistema Alps installato presso lo Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) in Svizzera è ora al n. 7. Si tratta di un sistema HPE Cray EX254n con NVIDIA Grace 72C e NVIDIA GH200 Superchip e un’interconnessione Slingshot-11. Dopo l’aggiornamento ha raggiunto 434,9 Petaflop/s.
- Il sistema LUMI, un altro sistema HPE Cray EX installato presso il centro EuroHPC presso il CSC in Finlandia, è al n. 8 con una prestazione di 380 Petaflop/s. L’European High-Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) sta mettendo in comune le risorse europee per sviluppare supercomputer Exascale di fascia alta per l’elaborazione di big data. Uno dei supercomputer pre-Exascale paneuropei, LUMI, si trova nel data center del CSC a Kajaani, Finlandia.
- Il sistema n. 9 Leonardo è installato in un altro sito EuroHPC a CINECA, Italia. È un sistema Atos BullSequana XH2000 con Xeon Platinum 8358 32C 2.6GHz come processori principali, NVIDIA A100 SXM4 40 GB come acceleratori e Quad-rail NVIDIA HDR100 Infiniband come interconnessione. Ha raggiunto una prestazione HPL di 241.2 Petaflop/s.
- A completare la TOP10 c’è il nuovo sistema Tuolumne, anch’esso installato presso il Lawrence Livermore National Laboratory, California, USA. È un sistema gemello del nuovo sistema n. 1 El Capitan con architettura identica. Ha raggiunto 208,1 Petaflop/s da solo.
Il nostro Leonardo
Il supercomputer Leonardo, sviluppato da Cineca e situato presso il Tecnopolo di Bologna, è uno dei sistemi di calcolo più avanzati al mondo. Le sue caratteristiche principali includono:
- Potenza di calcolo: Leonardo può raggiungere i 250 petaflops (250 milioni di miliardi di operazioni al secondo) per calcoli in FP16, rendendolo uno dei più potenti supercomputer a livello globale e il secondo in Europa.
- Architettura avanzata: È composto da due moduli principali:
- Booster Module, con 3.456 nodi dotati di GPU NVIDIA Ampere A100.
- Data Centric Module, con 1.536 nodi basati su CPU Intel Sapphire Rapids, per un totale di oltre 172.000 core di calcolo.
- Archiviazione: dispone di uno storage di 106 petabyte, supportato da una banda aggregata di 1,4 terabyte al secondo, per garantire prestazioni elevate anche nei carichi di lavoro più intensi.
- Rete dati: usa una connessione NVIDIA Mellanox HDR 200 Gb/s InfiniBand, progettata per ridurre la latenza e aumentare la scalabilità nei processi di calcolo distribuiti.
- Raffreddamento: è dotato di un sistema di raffreddamento a liquido diretto, che migliora l’efficienza energetica e supporta le elevate prestazioni del sistema.
Leonardo è stato progettato per gestire applicazioni avanzate come l’intelligenza artificiale, la modellazione climatica, la ricerca biomedica e la simulazione dei materiali. Inoltre, promuove la collaborazione internazionale grazie alla sua integrazione con la rete europea EuroHPC.
Il progetto ha ricevuto un finanziamento congiunto di 240 milioni di euro dall’Unione Europea e dal Ministero dell’Istruzione e della Ricerca italiano.
La new entry Pitagora
Cineca occupa anche il 44° posto con il supercomputer PItagora, una new entry nella Top500.
Il nuovo sistema di High Performance Computing (HPC), destinato alla comunità scientifica per la ricerca sull’energia da fusione, è frutto di un accordo tra Cineca e Lenovo.
La nuova infrastruttura, nome logico Pitagora, sarà in grado di effettuare circa 55 milioni di miliardi di operazioni al secondo (PFlop/s), verrà installata nel data center Cineca di Casalecchio di Reno (Bologna) alla fine del 2024 ed entrerà a far parte dell’ecosistema del Tecnopolo di Bologna.
Il supercomputer sarà dedicato alla simulazione numerica della fisica del plasma e all’analisi strutturale di materiali avanzati per la fusione nucleare.
