Immagine da una simulazione globale della convezione del mantello terrestre resa possibile dal supercomputer Stampede finanziato dalla NSF. Il sistema Frontera consentirà ai ricercatori di incorporare più osservazioni nelle simulazioni, portando a nuove intuizioni sui principali driver del movimento della piastra. Credito:Johann Rudi, CIEM, L'Università del Texas ad Austin
La National Science Foundation (NSF) ha annunciato oggi di aver assegnato 60 milioni di dollari al Texas Advanced Computing Center (TACC) dell'Università del Texas ad Austin per l'acquisizione e l'implementazione di un nuovo supercomputer che sarà il più veloce di qualsiasi università statunitense e tra i più potenti al mondo.
Il nuovo sistema, noto come Frontera (spagnolo per "frontiera"), inizierà le operazioni nel 2019. Permetterà ai ricercatori accademici della nazione di fare importanti scoperte in tutti i campi della scienza, dall'astrofisica alla zoologia, e stabilisce ulteriormente la leadership dell'Università del Texas ad Austin nell'informatica avanzata.
"I supercomputer, come i telescopi per l'astronomia o gli acceleratori di particelle per la fisica, sono strumenti di ricerca essenziali necessari per rispondere a domande che non possono essere esplorate in laboratorio o sul campo, " disse Dan Stanzione, Direttore Esecutivo TACC. "I nostri sistemi precedenti hanno consentito importanti scoperte, dalla conferma delle rilevazioni di onde gravitazionali da parte dell'Osservatorio delle onde gravitazionali laser interferometro allo sviluppo di sistemi di rilevamento dei tumori abilitati all'intelligenza artificiale. Frontera aiuterà la scienza e l'ingegneria a progredire ulteriormente".
"Da oltre tre decenni, NSF è stata leader nel fornire le risorse informatiche di cui i ricercatori della nostra nazione hanno bisogno per accelerare l'innovazione, " ha affermato il direttore di NSF France Córdova. "Mantenere gli Stati Uniti in prima linea nelle capacità di elaborazione avanzate e fornire ai ricercatori di tutto il paese l'accesso a tali risorse sono elementi chiave per mantenere il nostro status di leader globale nella ricerca e nell'istruzione. Questo premio è un investimento nell'intero ecosistema di ricerca degli Stati Uniti che consentirà scoperte pionieristiche".
Frontera è l'ultimo di una serie di riconoscimenti e implementazioni di successo da parte di TACC con il supporto di NSF. Dal 2006, TACC ha costruito e gestito tre supercomputer che hanno debuttato nella Top 10 dei sistemi più potenti al mondo:Ranger (2008), Stampede1 (2012) e Stampede2 (2017). Altri tre sistemi hanno debuttato nella Top 25.
Se completato oggi, Frontera sarebbe il quinto sistema più potente al mondo, il terzo più veloce negli Stati Uniti e il più grande in qualsiasi università. Per confronto, Frontera sarà circa due volte più potente di Stampede2 (attualmente il supercomputer universitario più veloce) e 70 volte più veloce di Ranger, che ha operato fino al 2013. Per eguagliare ciò che Frontera calcolerà in un solo secondo, una persona dovrebbe eseguire un calcolo al secondo per circa un miliardo di anni.
"Il premio NSF di oggi consolida la reputazione dell'Università del Texas come leader nazionale nel supercalcolo accademico, " ha detto Gregory L. Fenves, presidente dell'UT Austin. "UT è orgogliosa di servire la comunità di ricerca con le capacità di livello mondiale di TACC, e siamo entusiasti di contribuire alle numerose scoperte che Frontera consentirà".
I primi progetti attesi su Frontera includono analisi delle collisioni di particelle dal Large Hadron Collider, modellazione del clima globale, migliore previsione degli uragani e astronomia multi-messaggero.
Il sistema di elaborazione principale sarà fornito da Dell EMC e alimentato da processori Intel. Data Direct Networks contribuirà al sistema di storage primario, e Mellanox fornirà l'interconnessione ad alte prestazioni per la macchina. NVIDIA, GRC (Green Revolution Cooling) e i fornitori di cloud Amazon, Google, e Microsoft avrà anche ruoli nel progetto.
"I nuovi sistemi Frontera rappresentano la fase successiva della relazione a lungo termine tra TACC e Dell EMC, focalizzato sull'applicazione delle ultime innovazioni tecniche per abilitare veramente il potenziale umano, " ha detto Thierry Pellegrino, vicepresidente di Dell EMC High Performance Computing. "La potenza e le dimensioni sostanziali di questo nuovo sistema aiuteranno i ricercatori di Austin e di tutti gli Stati Uniti a sfruttare il potere della tecnologia per generare nuove scoperte e progressi nella scienza e nella tecnologia per gli anni a venire".
"L'accelerazione della scoperta scientifica è alla base della missione del TACC, e abilitare le tecnologie per far progredire queste scoperte e innovazioni è un obiettivo chiave per Intel, " ha detto Patricia Damkroger, Vicepresidente del gruppo Data Center di Intel e direttore generale, Gruppo di calcolo estremo. "Siamo orgogliosi che la stretta collaborazione che abbiamo costruito con TACC continuerà con la selezione di TACC di processori Intel Xeon scalabili di prossima generazione come motore di calcolo per il loro sistema di punta Frontera".
La facoltà dell'Istituto per l'ingegneria e le scienze computazionali (ICES) dell'UT Austin guiderà il team di applicazioni scientifiche e tecnologia di livello mondiale, con i partner del California Institute of Technology, Università Cornell, Università di Princeton, Università di Stanford, l'Università di Chicago, l'Università dello Utah e l'Università della California, Davis.
Sono necessarie simulazioni su scala industriale di nuovi progetti di caldaie ingegneristiche (sopra) per renderle più pulite e più convenienti. Sistemi come Frontera renderanno possibile che i modelli di tali progetti siano più vicini ai sistemi di ingegneria che vengono costruiti e renderanno possibile utilizzare il calcolo per valutare i nuovi progetti molto più rapidamente prima che vengano costruiti. Credito:Università dello Utah; l'Università della California, Berkeley; e Brigham Young University
Tecnologi esperti e partner operativi dei siti di cui sopra e della Ohio State University, il Georgia Institute of Technology e la Texas A&M University assicureranno che il sistema funzioni efficacemente in tutte le aree, compresa la sicurezza, coinvolgimento degli utenti e sviluppo della forza lavoro.
"Con la sua enorme potenza di calcolo, memoria, larghezza di banda, e stoccaggio, Frontera inaugurerà una nuova era di scienza e ingegneria computazionali in cui dati e modelli sono integrati perfettamente per fornire nuove conoscenze che non si sarebbero potute ottenere da soli, " disse Omar Ghattas, direttore del Centro per le geoscienze computazionali dell'ICES e ricercatore co-principale del premio.
Il nome di Frontera allude a "Science the Endless Frontier, " il titolo di un rapporto del 1945 al presidente Harry Truman di Vannevar Bush che portò alla creazione della National Science Foundation.
"NSF è nato dalla seconda guerra mondiale e dall'idea che la scienza, e scienziati, aveva permesso alla nostra nazione di vincere la guerra, e sarebbe necessaria una continua innovazione per "vincere la pace", " ha detto Stanzione. "Molte delle frontiere della ricerca oggi possono essere avanzate solo con l'informatica, e Frontera sarà uno strumento importante per risolvere grandi sfide che miglioreranno la salute della nostra nazione, benessere, competitività e sicurezza”.
Frontera entrerà in produzione nell'estate del 2019 e opererà per cinque anni. Oltre a servire come risorsa per gli scienziati e gli ingegneri della nazione, il premio sosterrà gli sforzi per testare e dimostrare la fattibilità di un futuro sistema di classe dirigente ancora più ampio, 10 volte più veloce di Frontera, essere potenzialmente implementato come Fase 2 del progetto.
