Uma iniciativa da UE projetou e desenvolveu uma plataforma de computação baseada em uma nova tecnologia de memória. Isso ajudará a melhorar o desempenho de entrada / saída (E / S) de sistemas de computação de alto desempenho (HPC).

Graças à sua capacidade de implementar previsibilidade baseada em simulação com alta precisão, Os sistemas HPC são cada vez mais usados ​​em várias aplicações, abrangendo praticamente todas as indústrias e setores. HPC, que envolve milhares de processadores trabalhando em paralelo para analisar bilhões de dados em tempo real, não é sem desafios.

Demandas mais complexas em modelagem científica e simulação destacam a necessidade de sistemas HPC mais rápidos que podem atualmente executar mais de cem quatrilhões de operações de ponto flutuante por segundo (FLOPS). A próxima etapa é a computação exascale, que poderia entregar pelo menos um exaFLOPS, ou um bilhão de operações por segundo, um nível que se espera que seja alcançado até 2021. A tecnologia Exascale permitirá muito mais precisão, modelagem e simulação detalhadas e em maior escala do que as fornecidas pelos sistemas existentes, mas existem vários desafios envolvidos. Um dos principais é o gargalo de E / S, onde um sistema não tem desempenho de E / S rápido o suficiente. O projeto NEXTGenIO, financiado pela UE, abordou exatamente essa questão.

O site do projeto afirma:"Os sistemas atuais são capazes de processar dados rapidamente, mas as velocidades são limitadas pela rapidez com que o sistema é capaz de ler e gravar dados. Isso representa uma perda significativa de tempo e energia no sistema. Ser capaz de ampliar, e, finalmente, eliminar, esse gargalo aumentaria muito o desempenho e a eficiência dos sistemas HPC. "A NEXTGenIO projetou e construiu uma plataforma de hardware protótipo para obter ganhos massivos em recursos de I / O em supercomputação, usando uma nova tecnologia de memória de acesso aleatório não volátil (NVRAM). NVRAM pode recuperar dados armazenados mesmo após uma queda de energia. Além do hardware, o projeto também desenvolveu uma pilha de software completa que é implantada no protótipo. O novo sistema é visto como uma mudança de jogo devido à sua capacidade de preencher a lacuna entre a memória e o armazenamento.

Dra. Michèle Weiland do EPCC, o centro de supercomputação do coordenador do projeto NEXTGenIO, a Universidade de Edimburgo, resume os objetivos do projeto em uma "entrevista da revista Primeur:" Os objetivos do projeto eram remover o gargalo de E / S tanto quanto possível das simulações de HPC, e não apenas as simulações tradicionais de HPC, mas também os próximos tipos de aplicativos intensivos de dados e de análise de dados. O objetivo era tentar usar essa nova tecnologia de memória para se livrar da lacuna de desempenho que você tem entre a DRAM [memória dinâmica de acesso aleatório] e os avanços de energia e colocar uma camada no meio. "

Funcionando

Dr. Weiland acrescenta que o sistema desenvolvido pelo projeto NEXTGenIO (Next Generation I / O para Exascale) continuará funcionando por três anos. Na mesma entrevista, Adrian Jackson da EPCC diz:"Agora temos um bom sistema estável utilizável e agora temos cerca de dois ou três anos para fazer bom uso dele. Vai dar muito trabalho pegar aplicativos e otimizá-los, ver como os usuários os usarão e como a indústria irá interagir. "

Uma notícia sobre "HPCwire 'destaca vários casos de uso de HPC para o projeto. Um deles é parceiro do projeto, o Centro Europeu de Previsões do Tempo de Médio Prazo (ECMWF)." Usando a plataforma NEXTGenIO, ECMWF demonstrou a capacidade de enviar os dados para a nova classe de memória e aumentar significativamente o desempenho. "