Innovazione

Vi racconto la guerra sui supercomputer fra Usa e Cina

di

Intel

Il supercomputer Summit realizzato da Ibm per il dipartimento dell’Energia americano balzerà probabilmente in un sol colpo in vetta alla classifica dei 500 calcolatori più potenti del mondo. Il colosso dell’informatica si è aggiudicato nel 2014 il bando del ministero e ha costruito insieme ai partner Nvidia (chip), RedHat (software open source) e Mallanox (networking InfiniBandil) il cervellone Summit (“vetta”) per le attività di ricerca dell’Oak Ridge National Laboratory del Department of Energy (DoE). I ricercatori del laboratorio governativo lo hanno presentato come “il supercomputer scientifico più potente e intelligente del mondo”: raggiunge la prestazione massima di 200.000 trilioni di calcoli al secondo, ovvero un picco di oltre 200 petaflop, molto più di quanto può fare ogni altro supercalcolatore della Top 500. La classifica viene aggiornata periodicamente e l’Oak Ridge è certo che Summit figurerà al numero uno al prossimo update, primo supercomputer americano a balzare al primo posto dal lontano 2012. Il leader attuale è il cinese Sunway TaihuLight con una potenza di 93 petaflop.

SUPER CALCOLO, SUPER INTELLIGENZA

Summit ha un hardware ottimizzato per l’intelligenza artificiale. In particolare, i chip di Nvidia Tensor Cores, progettati per il deep learning e integrati nell’architettura Volta V100, fanno di Summit un “colosso dell’AI, oltre che una superpotenza dell’high performance computing”. Summit è un sistema composto da 4.608 nodi, ciascuno dei quali alimentato da due Gpu Power9 di Ibm e sei processori Nvdia Tesla V100. I nodi sono collegati tra loro con una rete Mellanox dual-rail EDR InfiniBand. Una volta equipaggiati tutti i nodi, le unità di elaborazione Gpu forniranno una potenza di picco di 215 petaflop in doppia precisione. Inoltre, poiché ogni V100 offre anche 125 teraflop di operazioni a precisione mista Tensor Core, il livello massimo del sistema per le prestazioni sui calcoli per il deep learning è dell’ordine di 3,3 exaflop (un exaflop=1.000 petaflop o 1 miliardo di miliardi di calcoli al secondo). Secondo il direttore del Laboratorio di Oak Ridge Thomas Zacharia, queste prestazioni non sono solo teoriche: al supercomputer, prima del completamento, è stato chiesto di svolgere un’analisi di genomica comparativa che ha raggiunto “per la prima volta” 1,88 exaflop.

IL CERN DELLA SANITA’

Essendo al servizio del dipartimento dell’Energia Summit si concentrerà su ricerche quali fusione energetica, fonti alternative, scienza dei materiali, studi sul clima, chimica computazionale, cosmologia. Al momento Summit è aperto solo a progetti selezionati che devono essere pre-approvati dal governo americano, ma dal 2019 sarà a disposizione di un più ampio numero di iniziative scientifiche e potrà allargare i compiti di ricerca a molteplici settori tra cui le applicazioni per la salute, lo studio dei farmaci, le malattie e le dipendenze: il direttore di Oak Ridge Zacharia ha detto che il desiderio del laboratorio è che Summit sia “il Cern per l’analisi dei dati healthcare”.

DA WATSON A SIERRA

Sulle applicazioni healthcare Ibm ha accumulato esperienza col suo cervellone Watson, la cui prima applicazione commerciale, annunciata nel 2013, è stata l’analisi dei dati finalizzata al trattamento del cancro ai polmoni al Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (New York), in collaborazione con la compagnia assicurativa WellPoint.

Watson è un sistema di intelligenza artificiale in grado di rispondere a domande espresse in un linguaggio naturale sviluppato all’interno del progetto DeepQA di Ibm; la sua specialità sono le caratteristiche di pensiero, apprendimento e interazione del tipo domanda-risposta. Ibm fornisce, secondo diverse modalità commerciali, la piattaforma ai clienti e ha individuato nelle applicazioni per la salute uno degli utilizzi più promettenti (qui ulteriori dettagli su analytics e AI nell’healthcare e i progetti di Ibm Watson in Italia).

Summit darà prova dei processori Power9 e delle capacità di Ibm di realizzare supercomputer di prossima generazione. Gli darà man forte anche Sierra, altro cervellone (con un picco di potenza di calcolo di 125 petaflop) realizzato da Ibm in collaborazione con Nvidia per il Lawrence Livermore national laboratory (parte del dipartimento dell’Energia) per la ricerca sulle armi nucleari e le attività di antiterrorismo della National nuclear security administration (sempre all’interno del DoE). Sierra sarà inserito nel programma Advanced simulation and computing (ASC) e sarà operativo nella seconda metà dell’anno.

USA CONTRO CINA ANCHE NEI SUPERCOMPUTER

La più recente Top 500 dei supercomputer mondiali più veloci, aggiornata a novembre 2017, vede la Cina in testa per numero totale di sistemi in classifica: 202 contro i 143 statunitensi. Sei mesi prima gli Usa guidavano con 169 sistemi e la Cina seguiva con 160. La Cina a novembe 2017 è prima anche per potenza complessiva: il 35,4% dei flop totali sono di cervelloni cinesi, gli Usa rappresentano il 29,6%. Nella Top 500 dei supercomputer mondiali il terzo posto è occupato dal Giappone con 35 sistemi; seguono Germania (20), Francia (18) e Uk (15). I tre supercomputer più veloci del mondo erano lo scorso novembre il Sunway TaihuLight del China National research center of parallel computer engineering & technology (Nrcpc) installato presso il National supercomputing center di Wuxi, con prestazioni massime di 93,01 petaflop; secondo è il Tianhe-2 (Milky Way-2), sistema sviluppato dalla cinese National University of Defense Technology (NUDT) e usato dal National supercomputer center di Guangzhou, Cina (33,86 petaflop). Il terzo classificato è il Piz Daint, un sistema Cray XC50 recentemente aggiornato con processori Nvidia Tesla P100; installato presso il Swiss national supercomputing centre (Cscs) di Lugano (19,59 petaflop), è il numero uno d’Europa. Non sfigura però l’HPC4 di Eni, il supercomputer con potenza di elaborazione di 18,6 petaflop di picco che il colosso italiano utilizza per l’elaborazione dei dati sul sottosuolo e le riserve energetiche.

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