Une initiative de l'UE a conçu et développé une plate-forme informatique basée sur une nouvelle technologie de mémoire. Il contribuera à améliorer les performances d'entrée/sortie (E/S) des systèmes de calcul haute performance (HPC).

Grâce à leur capacité à mettre en œuvre une prévisibilité basée sur la simulation avec une grande précision, Les systèmes HPC sont de plus en plus utilisés dans diverses applications, couvrant pratiquement toutes les industries et tous les secteurs. CHP, qui implique des milliers de processeurs travaillant en parallèle pour analyser des milliards de données en temps réel, n'est pas sans défis.

Des demandes plus complexes sur la modélisation et la simulation scientifiques mettent en évidence le besoin de systèmes HPC plus rapides qui peuvent actuellement effectuer plus de cent milliards d'opérations à virgule flottante par seconde (FLOPS). La prochaine étape est le calcul exascale, qui pourrait délivrer au moins un exaFLOPS, ou un milliard de milliards d'opérations par seconde, un niveau qui devrait être atteint d'ici 2021. La technologie Exascale permettra des opérations bien plus précises, modélisation et simulation détaillées et à plus grande échelle que celles fournies par les systèmes existants, mais il y a plusieurs défis impliqués. L'un des principaux est le goulot d'étranglement des E/S où un système n'a pas des performances d'E/S assez rapides. Le projet NEXTGenIO financé par l'UE s'est penché exactement sur ce problème.

Le site Web du projet indique :« Les systèmes actuels sont capables de traiter les données rapidement, mais les vitesses sont limitées par la vitesse à laquelle le système est capable de lire et d'écrire des données. Cela représente une perte importante de temps et d'énergie dans le système. Pouvoir s'élargir, et finalement éliminer, ce goulot d'étranglement augmenterait considérablement les performances et l'efficacité des systèmes HPC." NEXTGenIO a conçu et construit un prototype de plate-forme matérielle pour réaliser des gains massifs dans les capacités d'E/S en supercalcul, utilisant une nouvelle technologie de mémoire vive non volatile (NVRAM). La NVRAM peut récupérer les données stockées même après une panne de courant. En plus du matériel, le projet a également développé une pile logicielle complète qui est déployée sur le prototype. Le nouveau système est considéré comme révolutionnaire en raison de sa capacité à combler le fossé entre la mémoire et le stockage.

Dr Michèle Weiland de l'EPCC, le centre de calcul intensif du coordinateur du projet NEXTGenIO The University of Edinburgh, résume les objectifs du projet dans une interview de « Primeur Magazine » :« Les objectifs du projet étaient de supprimer autant que possible le goulot d'étranglement des E/S des simulations HPC, et pas seulement les simulations HPC traditionnelles, mais aussi les prochaines applications de type intensif de données et d'analyse de données. L'objectif était d'essayer d'utiliser cette nouvelle technologie de mémoire pour éliminer l'écart de performances que vous avez entre la DRAM [mémoire à accès aléatoire dynamique] et les avancées de puissance et de mettre une couche entre les deux."

Opérationnel

Le Dr Weiland ajoute que le système développé par le projet NEXTGenIO (Next Generation I/O for Exascale) continuera de fonctionner pendant trois ans. Dans le même entretien, Adrian Jackson de l'EPCC déclare :« Nous avons maintenant un bon système stable et utilisable et nous avons maintenant environ deux ou trois ans pour en faire bon usage. Cela va être beaucoup de travail de prendre des applications et de les optimiser, voir comment les utilisateurs les utiliseront et comment l'industrie interagira."

Un article sur « HPCwire » met en évidence plusieurs cas d'utilisation HPC pour le projet. L'un d'entre eux est partenaire du projet, le Centre européen de prévisions météorologiques à moyen terme (ECMWF). « En utilisant la plate-forme NEXTGenIO, L'ECMWF a démontré sa capacité à sortir les données vers la nouvelle classe de mémoire et à augmenter considérablement les performances."