Un groupe international de scientifiques dirigé par l'Université de Cambridge a terminé la conception du « cerveau » du Square Kilometer Array (SKA), le plus grand radiotélescope du monde. Une fois terminé, le SKA permettra aux astronomes de surveiller le ciel avec des détails sans précédent et d'étudier l'ensemble du ciel beaucoup plus rapidement que n'importe quel système existant actuellement.

Le consortium SKA Science Data Processor (SDP) a terminé ses travaux de conception technique, marquant la fin de cinq années de travail pour concevoir l'un des deux supercalculateurs qui traiteront les énormes quantités de données produites par les télescopes du SKA.

Le consortium SDP, dirigé par l'Université de Cambridge, a conçu les éléments qui formeront ensemble le « cerveau » du SKA. Le SDP est la deuxième étape de traitement des masses de signaux astronomiques numérisés collectés par les récepteurs du télescope. Au total, près de 40 institutions dans 11 pays y ont participé.

Le gouvernement britannique, par le biais du Conseil des installations scientifiques et technologiques (STFC), a engagé 100 millions de livres sterling pour la construction du SKA et du siège social du SKA, comme sa part en tant que membre central du projet. Le siège mondial de l'organisation SKA est situé au Royaume-Uni à Jodrell Bank, abrite l'emblématique télescope Lovell

"Ce fut un réel plaisir de travailler avec une équipe d'experts aussi internationale, de la radioastronomie mais aussi de l'industrie du Calcul Haute Performance, " a déclaré Maurizio Miccolis, Chef de projet SDP pour l'organisation SKA. "Nous avons travaillé avec presque tous les pays SKA pour que cela se produise, ce qui montre à quel point ce que nous essayons de faire est difficile."

Le rôle du consortium était de concevoir les plateformes matérielles de calcul, Logiciel, et les algorithmes nécessaires pour traiter les données scientifiques du processeur central de signaux (CSP) en produits de données scientifiques.

« SDP est l'endroit où les données deviennent des informations, " a déclaré Rosie Bolton, Data Center Scientist pour l'organisation SKA. "C'est là que nous commençons à donner un sens aux données et à produire des images astronomiques détaillées du ciel."

Pour faire ça, SDP devra ingérer les données et les déplacer à travers des pipelines de réduction de données à des vitesses ahurissantes, pour ensuite former des paquets de données qui seront copiés et distribués à un réseau mondial de centres régionaux où les scientifiques du monde entier y auront accès.

SDP lui-même sera composé de deux supercalculateurs, un situé au Cap, Afrique du Sud et un à Perth, Australie.

"Nous estimons la puissance de calcul totale de SDP à environ 250 PFlops - c'est 25 % plus rapide que le Summit d'IBM, le supercalculateur le plus rapide au monde actuellement, " dit Maurizio. " Au total, jusqu'à 600 pétaoctets de données seront distribués dans le monde chaque année à partir de SDP, suffisamment pour remplir plus d'un million d'ordinateurs portables en moyenne. »

En outre, en raison de la grande quantité de données affluant dans SDP :environ 5 To/s, ou 100, 000 fois plus rapide que la vitesse moyenne mondiale projetée du haut débit en 2022, il devra prendre lui-même des décisions presque en temps réel sur ce qu'est le bruit et sur les données qui valent la peine d'être conservées.

L'équipe a également conçu le SDP afin qu'il puisse détecter et supprimer les interférences radioélectriques (RFI) d'origine humaine, provenant par exemple de satellites et d'autres sources, des données.

"En poussant ce qui est technologiquement faisable et en développant de nouveaux logiciels et architectures pour nos besoins HPC, nous créons également des opportunités de développement d'applications dans d'autres domaines, ", a déclaré Maurizio.

Le calcul haute performance joue un rôle de plus en plus essentiel pour permettre la recherche dans des domaines tels que la prévision météorologique, recherche sur le climat, le développement de médicaments et bien d'autres pour lesquels une modélisation et des simulations de pointe sont essentielles.

Professeur Paul Alexandre, Le responsable du consortium du Cavendish Laboratory de Cambridge a déclaré :« Je tiens à remercier toutes les personnes impliquées dans le consortium pour leur travail acharné au fil des ans. La conception de ce superordinateur n'aurait pas été possible sans une telle collaboration internationale. »