Um grupo internacional de cientistas liderado pela Universidade de Cambridge terminou de projetar o 'cérebro' do Square Kilometer Array (SKA), o maior radiotelescópio do mundo. Quando terminar, o SKA permitirá aos astrônomos monitorar o céu com detalhes sem precedentes e pesquisar todo o céu muito mais rápido do que qualquer sistema existente atualmente.

O consórcio Science Data Processor (SDP) do SKA concluiu seu trabalho de projeto de engenharia, marcando o fim de cinco anos de trabalho para projetar um dos dois supercomputadores que irão processar as enormes quantidades de dados produzidos pelos telescópios do SKA.

O consórcio SDP, liderado pela Universidade de Cambridge, projetou os elementos que juntos formarão o 'cérebro' do SKA. SDP é o segundo estágio de processamento das massas de sinais astronômicos digitalizados coletados pelos receptores do telescópio. No total, perto de 40 instituições em 11 países participaram.

O governo do Reino Unido, por meio do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC), comprometeu £ 100 milhões para a construção do SKA e da Sede do SKA, como sua parte como membro central do projeto. A sede global da Organização SKA está localizada no Reino Unido em Jodrell Bank, casa do icônico telescópio Lovell

"Foi um verdadeiro prazer trabalhar com uma equipe internacional de especialistas, da radioastronomia, mas também da indústria de computação de alto desempenho, "disse Maurizio Miccolis, Gerente de Projeto do SDP para a Organização SKA. "Trabalhamos com quase todos os países SKA para fazer isso acontecer, o que mostra como é difícil o que estamos tentando fazer. "

O papel do consórcio era projetar as plataformas de hardware de computação, Programas, e algoritmos necessários para processar dados científicos do Central Signal Processor (CSP) em produtos de dados científicos.

"SDP é onde os dados se transformam em informação, "disse Rosie Bolton, Cientista de Data Center da Organização SKA. "É aqui que começamos a entender os dados e a produzir imagens astronômicas detalhadas do céu."

Para fazer isso, O SDP precisará ingerir os dados e movê-los por meio de pipelines de redução de dados em velocidades surpreendentes, para então formar pacotes de dados que serão copiados e distribuídos para uma rede global de centros regionais onde serão acessados ​​por cientistas de todo o mundo.

O próprio SDP será composto por dois supercomputadores, um localizado na Cidade do Cabo, África do Sul e um em Perth, Austrália.

"Estimamos que o poder de computação total do SDP seja em torno de 250 PFlops - 25% mais rápido do que o Summit da IBM, o supercomputador mais rápido do mundo, "disse Maurizio." No total, até 600 petabytes de dados serão distribuídos em todo o mundo todos os anos a partir do SDP - o suficiente para preencher mais de um milhão de laptops em média. "

Adicionalmente, por causa da grande quantidade de dados fluindo para o SDP:cerca de 5 Tb / s, ou 100, 000 vezes mais rápido do que a velocidade média global de banda larga projetada em 2022, ele precisará tomar decisões por conta própria, quase em tempo real, sobre o que é ruído e quais dados valem a pena manter.

A equipe também projetou o SDP para que possa detectar e remover a interferência de radiofrequência (RFI) feita pelo homem - por exemplo, de satélites e outras fontes - dos dados.

"Empurrando o que é tecnologicamente viável e desenvolvendo novo software e arquitetura para nossas necessidades de HPC, também criamos oportunidades para desenvolver aplicativos em outros campos, "disse Maurizio.

A computação de alto desempenho desempenha um papel cada vez mais vital para permitir a pesquisa em campos como a previsão do tempo, pesquisa de clima, desenvolvimento de medicamentos e muitos outros em que modelos e simulações de ponta são essenciais.

Professor Paul Alexander, O líder do consórcio do Laboratório Cavendish de Cambridge disse:"Gostaria de agradecer a todos os envolvidos no consórcio por seu trabalho árduo ao longo dos anos. Projetar este supercomputador não teria sido possível sem essa colaboração internacional por trás dele."