Il supercomputing ha segnato una vera e propria rivoluzione per la scienza, grazie ai sistemi più veloci al mondo che permettono scoperte senza precedenti. In questo senso, l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) è all’avanguardia avendo commissionato ad AMD un nuovo supercomputer per la sua Leadership Computing Facility (OLCF).
Frontier, il supercomputer di ORNL con CPU e GPU AMD
Frontier, equipaggiato con CPU e GPU AMD, rappresenterà il supercomputer scientifico open più veloce del mondo al suo arrivo, nel 2021. Nonché uno dei primi a offrire una potenza di calcolo exascale di 1 exaFLOPS o più.
L’ORNL sta lavorando a otto applicazioni scientifiche chiave per Frontier. Tra queste c’è CHOLLA, che studia l’astrofisica e la formazione delle galassie.
“CHOLLA sta per Computational Hydrodynamics on Parallel Architecture.” dichiara ReubenBudiardja, Computational Scientist di ORNL. “Il sistema è recentemente stato esteso per includere l’autogravità e la gravità basata sulle particelle, con un campo magnetico in fase di sviluppo. L’idea di questo progetto è di eseguire simulazioni di una galassia simile alla Via Lattea a una risoluzione sufficientemente alta da poter incorporare anche la formazione di stelle”. La potenza delle GPU fornisce la spinta necessaria per delle scoperte davvero illuminanti.
Stando ai ricercatori, il porting del codice CHOLLA dalla piattaforma NVIDIA CUDA esistente alla piattaforma open software AMD ROCm e alle GPU AMD e Radeon Instinct si è rivelato un’operazione semplice e ha fornito un immediato aumento di prestazioni. “Abbiamo eseguito la maggior parte del porting di HIP per l’esecuzione su hardware AMD in poche ore.” dice Budiardja. “Con l’AMD Instinct MI100, abbiamo realizzato circa 1,4x di velocità cambiando solo la compilazione in ROCm per far funzionare il codice”.
L’astronomia è tutta questione di simulazioni numeriche
“L’astronomia è una scienza osservativa.” afferma Evan Schneider, Assistant Professor di fisica e astronomia all’Università di Pittsburgh e uno dei principali architetti di CHOLLA. “A differenza della maggior parte delle scienze fisiche dove si possono condurre esperimenti su scale temporali rilevanti in confronto alla vita umana, in astronomia si hanno scale temporali molto più lunghe. L’unico modo in cui possiamo avere un’immagine in movimento delle cose è conducendo simulazioni numeriche. Avere accesso a questa macchina exascale è una svolta per gli eventi che potremo simulare”.
Schneider pensa, e si aspetta, che le GPU AMD Instinct nel supercomputer ORNL Frontier forniranno la spinta necessaria alla scienza. “Gli aggiornamenti dell’hardware sono immediati.” continua. “Se si può costruire un hardware che funziona al doppio della velocità, allora il mio codice di simulazione funzionerà al doppio della velocità. Questo significa che potrò eseguire simulazioni a risoluzione più alta”.