Sarà europea la tecnologia di Leonardo 

Il supercomputer europeo Leonardo, che sarà gestito da Cineca e sarà installato nel 2021 al Tecnopolo di Bologna, sarà basato su tecnologia BullSequana XH2000 di Atos, e sarà equipaggiato con circa 3500 processori Intel Xeon e 14.000 GPU di architettura Ampere di Nvidia con una performance di 10 exaflops di FP16 AI. Avrà una potenza di calcolo HPL aggregata di 250 Pflop, 250 milioni di miliardi di operazioni al secondo e una capacità di archiviazione di oltre 100 petabyte. Circa 10 volte la potenza di calcolo del sistema Marconi100 di Cineca, attualmente al nono posto della classifica mondiale dei sistemi di supercalcolo Top500. 

Lo hanno annunciato oggi il MInistro dell’Università e della Ricerca Gaetano Manfredi, Roberto Viola, Direttore Generale della DG Connect presso la Commissione EU, il Presidente di Cineca Eugenio Di Sciascio, il DG di Cineca David Vannozzi, in una conferenza stampa a cui hanno partecipato anche Thomas Skordas, director "Digital Excellence and Science Infrastructure" DG CONNECT; Sanzio Bassini, Direttore HPC CinecaAnders Dam Jensen, Executive Director EuroHPC Joint Undertaking, Antonio Zoccoli, presidente INFN, Stefano Ruffo, presidente SISSA, Giuseppe Di Franco, CEO Atos Italia, Marc Hamilton, vice president of solutions architecture and engineering at NVIDIA.

 

Sono disponibili le immagini video della press conference

EuroHPC JU: il supercalcolo in Italia e in Europa

Nell’ambito della strategia messa in atto dall’iniziativa congiunta EuroHPC, di finanziare tre sistemi di supercalcolo di classe pre-exascale, questo è il primo annuncio relativo all’attribuzione dei fornitori tecnologici. La strategia nazionale dell’Italia (gli altri due sistemi saranno ospitati da Finlandia e Spagna) è incentrata su un mandato a Cineca di agire come hosting entity a fronte di un accordo fra Ministero dell’Università e della Ricerca, CINECA, INFN e SISSA e in sinergia con la Regione Emilia-Romagna per il data center. L'Hosting Entity Consortium vede la partecipazione di Slovenia, Slovacchia, Austria e Ungheria, e presto anche Grecia.

L’Italia ha una lunga tradizione di successo nell’ambito del supercalcolo, grazie alla lungimiranza del MIUR e alla capacità operativa e di competenza del CINECA, per garantire alla comunità scientifica nazionale e internazionale una adeguata e competitiva infrastruttura di supercalcolo. 

Leonardo sarà finanziato con circa 240 Milioni di Euro dall'iniziativa congiunta EuroHPC e dal Ministero dell'Università e della Ricerca. Questo investimento europeo e italiano consentirà di mettere a disposizione dei ricercatori europei un supercomputer paragonabile a quelli installati da Stati Uniti, Cina e Giappone, che si classificherà ai primissimi posti della lista Top500 dei supercomputer più potenti al mondo, e sarà uno dei più potenti per l'Intelligenza artificiale.

Il calcolo ad alte prestazioni per le "competitive sciences"

Il calcolo ad alte prestazioni è uno strumento strategico per le sfide derivanti dalle competitive science, dall'industria e dal processo decisionale pubblico, in campi che vanno dalla fisica fondamentale, alla ricerca sul clima, alla biologia, alle scienze della vita e della salute, fino a sostenere il processo decisionale pubblico in caso di eventi di rischio naturale.
Per risolvere queste sfide è sempre più necessario fare affidamento sulla sinergia di algoritmi avanzati, dati e hardware basati sulla prossima generazione di supercomputer exascale.

Negli ultimi anni sono stati fatti grandi passi avanti da Stati Uniti, Cina e Giappone in questo ambito, essendo il supercalcolo considerato abilitante per il successo economico dei paesi. Attraverso l’iniziativa dell'impresa comune EuroHPC l'Europa ha deciso di investire in infrastrutture europee di calcolo avanzato exascale per soddisfare le crescenti  esigenze di calcolo e di dati degli scienziati e dell'industria europea. Lo scopo è mettere in comune le risorse europee per sviluppare supercomputer exascale di alta gamma, basati su una tecnologia europea competitiva. Atos è un'industria europea nell'ambito dei produttori di tecnologia HPC, e l'obiettivo del CINECA è quello di costituire un punto di riferimento internazionale per la supervisione tecnologica e lo sviluppo della tecnologia europea per il supercalcolo, asset strategico per l'indipendenza e la competitività dell'intero sistema europeo, oltre che nazionale.

Ambiti di applicazione: per la ricerca e per la società

L'elaborazione scientifica moderna richiede simulazione ad alte prestazioni, analisi dei dati, intelligenza artificiale e apprendimento automatico e visualizzazione. La piattaforma di elaborazione NVIDIA accelera tutti questi carichi di lavoro fornendo un throughput estremamente elevato e un basso consumo energetico, rendendola ideale per l'elaborazione scientifica. Esempi di ricerca che utilizzano questo approccio includono lavori in aree quali drug discovery, space exploration and research, weather modeling.

Grazie al sistema Leonardo i ricercatori potranno individuare le strategie per la mitigazione e la risposta agli eventi naturali, come sisma, tsunami, eventi vulcanici, assetto idrogeologico, per il contrasto alle situazioni di pandemia e di epidemie da patogeni. A tale proposito la strada verso il ruolo di leadeship dell’Italia è stata avviata già nell’ambito dell’emergenza in corso, nei progetti di riferimento dell’azione europea anti-COVID-19, quali il progetto Escalate4CoV per il riutilizzo dei principi attivi conosciuti e di sintesi nella preparazione di nuovi farmaci per terapia di contrasto al Covid, e il progetto Orchestra, per la gestione e il monitoraggio dei cluster di contagio nel contrasto alla diffusione della pandemia. 

Particolarmente rilevante sarà l’integrazione con il competence center HPC4NDR in fase di realizzazione a L’Aquila. L'obiettivo del centro è sia la resilienza e la mitigazione dell’impatto da calamità naturali, per la mitigazione dell’impatto sia da eventi estremi di natura sismica, tsunami, frane, alluvioni, inondazioni, sia da eventi di natura epidemiologica e pandemica e di contrasto delle criticità sanitarie della popolazione, sia, infine, per la sostenibilità dal punto di vista ambientale dell’impatto delle attività umane di produzione, mobilità, trasporti.

Statements

"L'Italia crede fortemente nella strategia Europea del calcolo ad alte prestazioni", ha commentato il Ministro dell'Università e della Ricerca, Gaetano Manfredi intervenuto con un videomessaggio, "ed è stata uno dei partner fondatori dell'iniziativa. Ci troviamo in un momento molto importante di definizione del futuro della ricerca italiana, in cui gli investimenti in infrastrutture rappresentano uno degli asset fondamentali. Anche nel Piano Nazionale per la Ricerca, che sta per essere emanato, il ruolo del calcolo ad alte prestazioni è centrale, insieme all'integrazione di quest'ultimo con tutte quelle che sono le tecnologie sfidanti del digitale, dall'intelligenza artificiale alla cyber security e con gli obiettivi europei".

 

Dichiarazione di Eugenio Di Sciascio. Presidente di Cineca:  “L'Italia partecipa, in qualità di paese fondatore, all'impresa comune (JU) EuroHPC, il cui mandato è l'implementazione in Europa di un'infrastruttura di supercalcolo di livello mondiale e di un ecosistema di innovazione competitivo nelle tecnologie, applicazioni e, soprattutto, in skill e competenze nel calcolo ad alte prestazioni. Il nostro Paese, infatti, ha una lunga tradizione di successi in questo ambito grazie alla lungimiranza del Ministero dell'Università e della Ricerca, alla persistente capacità operativa e alla competenza del CINECA, per garantire alla comunità scientifica nazionale e internazionale un'infrastruttura di supercalcolo adeguata e competitiva. Cineca è da oltre 50 anni un punto di riferimento per la comunità scientifica nazionale e internazionale nelle tecnologie di calcolo scientifico ad alte prestazioni. Grazie a risorse informatiche all'avanguardia e competenze eccellenti, rappresenta l'Italia a livello internazionale e da sempre mette a disposizione della ricerca pubblica e industriale soluzioni all'avanguardia nella scienza computazionale".

 

Dichiarazione di David Vannozzi. Direttore generale di Cineca:  “È con una punta di orgoglio che abbiamo annunciato oggi i fornitori del supercomputer Leonardo. È stata posta così la prima pietra di un edificio ambizioso che saprà mettere l’Italia e l’Europa in grado di competere con Cina, Stati Uniti e Giappone nel campo del supercalcolo. Si tratta di un impegno straordinario della Commissione europea e dei 32 Stati partecipanti. È bene ricordare che il supercalcolo è oggi un booster decisivo nella competizione economica, e non solo. Il supercalcolo è altresì la porta d’ingresso all’intelligenza artificiale e con il supercomputer Leonardo, appartenente alla classe di exascale, si mettono in tempo reale elementi di conoscenza a disposizione del decisore politico. Quanto sta già accadendo nel campo della ricerca medico-scientifica per contrastare il Covid-19, con l’isolamento di una molecola 8n grado di impattare sulla proteina spike del coronavirus, è possibile ripetere anche in altri campi. Penso alla presenza di uno fra i più importanti centri meteo qui a Bologna, e alla possibilità di potenziare, grazie al supercalcolo, le previsioni meteo con mappe sempre più dettagliate riferite a porzioni piccolissime del territorio. Gli ambiti di applicazione del supercalcolo sono illimitati. Oggi abbiamo posto le basi per entrare nella quarta rivoluzione industriale e “rileggere” la realtà, per modificarla, attraverso il supercalcolo”.

 

Roberto Viola, Director General of the Directorate General for Communications Networks, Content and Technology (DG Connect) of the European Commission "Sono molto lieto dell'annuncio del supercomputer pre-exscalate Leonardo che sarà sviluppato e installato al Cineca da un fornitore europeo nei prossimi mesi. Questo supercomputer sarà tra i primi cinque al mondo. Combinerà i migliori delle tecnologie di Intelligenza Artificiale e HPC. Contribuirà a sviluppare ulteriormente le capacità dell'Italia e dell'Europa in una serie di aree di applicazione chiave, quali: risposta ai cambiamenti climatici, aumento della resilienza ai disastri naturali e alle pandemie e promozione delle capacità di ricerca e innovazione del nostro settore".

 

Anders Dam Jensen, direttore esecutivo EuroHPC JU
“Oggi è una pietra miliare concreta e promettente per il supercalcolo europeo! Leonardo è il primo contratto di approvvigionamento pre-exscalate EuroHPC ad essere annunciato. Sosterrà l'Europa a fare da apripista nella corsa tecnologica verso l'exascale, avvantaggiando i ricercatori, l'industria e il settore pubblico europei nell'innovazione, portando vantaggi inimmaginabili ai cittadini in campi come la medicina, l'energia e l'agricoltura, per citarne solo alcuni".

 

"L'INFN", ha spiegato il Presidente Antonio Zoccoli, " ha una lunga tradizione nell'elaborazione dati. Va infatti ricordato l'uso dei calcolatori ad alte prestazioni nella scoperta del bosone di Higgs al CERN, dove l'Istituto gioca un ruolo di primo piano, e soprattutto il loro importante contributo negli studi di fisica teorica. Sin dagli anni '80, l'INFN ha consolidato questa attività con iniziative come l'APE project per un sistema per il calcolo in parallelo, e con il lungo rapporto di collaborazione con il Cineca. E’ importante, inoltre, ricordare  che Leonardo rappresenta il frutto di una collaborazione molto stretta tra diverse istituzioni italiane, Cineca, in primis, ma anche INFN e SISSA, che appartengano al mondo della ricerca ricerca e quindi sono utenti di questa tecnologia. Tutto questo non sarebbe stato però possibile senza il supporto del Ministero dell'Istrzuzione, dell'Università e della Ricerca e della Regione Emilia Romagna. Mettendo insieme questi cinque attori italiani è stato quindi possibile raggiungere questo risultato. Vorrei infine sottolineare il ruolo trainate dell'Europa, senza la quale questa infrastruttura non potrebbe esistere, un'infrastruttura che sarà unica nel mondo e che creerà un ecosistema in Italia per il calcolo ad alte prestazioni, facendo in modo che la nostra comunità scientifica possa svolgere in futuro un ruolo da protagonista in questo settore. Un passo quindi molto importante, a cui spero ne seguiranno altri, fino a vedere installato a Bologna un computer quantistico.”  

 

"La roadmap tecnologica EuroHPC per exascale in Europa sta aprendo le porte a una rapida crescita e innovazione nel calcolo ad alte prestazioni e AI", ha affermato Marc Hamilton, vice president of solutions architecture and engineering at NVIDIA.. "Stiamo lavorando con CINECA e Atos per accelerare la scoperta scientifica in un'ampia gamma di domini applicativi, fornendo una piattaforma per inaugurare l'era dell'elaborazione exascale".

 

Giuseppe Di Franco, Group Executive Vice President, CEO di Atos in Italia, ha dichiarato: “In qualità di leader europeo nell'High Performance Computing, Atos è orgogliosa di far parte di questo progetto, per l'Europa e per l'Italia. I Supercomputer, con la loro capacità di gestire milioni di miliardi di operazioni al secondo, aprono a infinite possibilità nel campo della ricerca scientifica, industriale e medica e sono la base per garantire che tutti i cittadini possano beneficiare dei vantaggi della trasformazione digitale."

 

Il sistema pre-exascale Leonardo è un ambizioso progetto europeo per il calcolo ad alte prestazioni che fornirà alla comunità scientifica significativi progressi in ambito computazionale  in linea con la storia HPC del Cineca , Intel è lieta di collaborare con Cineca ed Atos nella realizzazione di questo sistema utilizzando le nostre future piattaforme per server basate su Xeon Scalable Processor". Patricia Damkroger,  Vice Presidente e General Manager  High Performance Computing in Intel  
 

Scheda tecnica

Il supercalcolatore Leonardo di Cineca sarà basato sul Supercomputer BullSequana XH2000 di Atos. Con una performance HPL aggregata di 250 Pflop, sarà di un ordine di grandezza più potente dell'attuale supercomputer più performante d’Europa e con una capacità di archiviazione di oltre 100 petabyte.
Progettato, sviluppato, prodotto e testato in Europa, il Supercomputer Atos fornirà ai ricercatori italiani e di EuroHPC una moderna infrastruttura che offre le massime prestazioni per il calcolo, l'elaborazione dei dati, L’High Performance Data Analytics (HPDA), l'Intelligenza Artificiale (AI) e lo sviluppo di modelli di Machine Learning, consentendo loro di superare i limiti delle simulazioni tradizionali ed esplorare nuove applicazioni, accelerando la trasformazione e l'innovazione.

Leonardo will be built from Atos’ BullSequana XH2000 supercomputer nodes, each with four NVIDIA Tensor Core GPUs and a single Intel CPU. It will also use NVIDIA Mellanox HDR 200Gb/s InfiniBand connectivity, with smart in-network computing acceleration engines that enable extremely low latency and high data throughput to provide the highest AI and HPC application performance and scalability.

Leonardo will feature nearly 14 000 NVIDIA Ampere architecture-based GPUs. It will deliver 10 exaflops of FP16 AI performance. NVIDIA Ampere architecture GPUs can accelerate over 1,800 applications such as Quantum Espresso for material science, SPECFEM3D for geoscience and MILC for quantum physics by up to 70x, making previous big challenge simulations almost real-time tasks. 

3rd Gen Intel Xeon Scalable processors (Ice Lake) are optimized to perform computationally intensive workloads in high-performance computing systems like Leonardo. The follow-on processor to Intel’s Ice Lake server processors is Sapphire Rapids, which will enable exascale computing with advanced built-in AI acceleration capabilities. “

  • Più di 150 rack BullSequana XH2000 con raffreddamento a liquido  
  • circa 250 PFLOPs di performance Linpack (Rmax)
  • 1536 nodi CPU con processori Intel Xeon Sapphire
  • 3456 servers equipped with Intel Xeon Ice Lake and next generation NVIDIA Ampere GPUs
  • 5 PB di memoria per l'archiviazione ad alte prestazioni
  • 100 PB di spazio di archiviazione capacitivo