Green500: ecco il super computer più efficiente del mondo

La collaborazione con Lenovo e NVIDIA spinge i confini dell’HPC sostenibile fino al primo posto nella lista Green500.

Un nuovo supercomputer gestito dal Flatiron Institute di New York raggiunge il primo posto nella classifica Green500 dei supercomputer più efficienti al mondo¹. 

Il Green500 è una classifica semestrale di supercomputer, dalla lista TOP500 dei supercomputer, in termini di efficienza energetica. L'elenco misura le prestazioni per watt utilizzando la misura TOP500 dei benchmark LINPACK ad alte prestazioni in formato a virgola mobile a doppia precisione. Green500 ogni sei mesi, rielaborando i dati della lista TOP500, stila una classifica dei supercomputer più efficienti dal punto di vista dei consumi energetici.

La lista aggiornata, che classifica i supercomputer in base al numero di operazioni in virgola mobile al secondo (o "FLOPS") per watt di potenza, ha registrato le prestazioni del nuovo supercomputer come pari a 65,091 miliardi di FLOPS per watt. Questo risultato supera quello stabilito dal detentore del record, che raggiungeva i 62,684 miliardi di FLOPS per watt. Con 2,038 milioni di miliardi di FLOPS, il nuovo supercomputer del Flatiron Institute è il supercomputer più efficiente al mondo dal punto di vista energetico, secondo Green500.

"Questo supercomputer apre la strada a nuovi tipi di ricerche scientifiche", afferma Ian Fisk, co-direttore del nucleo di calcolo scientifico del Flatiron Institute. "È una macchina da lavoro che permetterà ai nostri ricercatori di provare cose nuove e di fare nuove scoperte".

I ricercatori del Flatiron Institute sfrutteranno la potenza del nuovo supercomputer per affrontare problemi complessi legati a discipline come astrofisica computazionale, biologia, matematica, neuroscienza e fisica quantistica. Sfruttando la piattaforma di elaborazione accelerata di NVIDIA, il sistema è particolarmente adatto alle applicazioni di apprendimento automatico, come le simulazioni multicorpo (Multibody simulation), ovvero le simulazioni relative al movimento di diversi corpi celesti legate alle ricerche sull'evoluzione dell'universo, la previsione del ripiegamento e del funzionamento delle proteine e la ricerca di correlazioni negli studi genomici. Il calcolo accelerato è estremamente utile anche per le operazioni di algebra lineare che simulano il comportamento degli elettroni su scala quantistica. Questo perché le GPU eseguono molti più calcoli in parallelo rispetto alle CPU tradizionali.

Ospitato in un data center del New Jersey, il sistema è stato realizzato da Lenovo e sfrutta le capacità in termini di efficienza energetica di ThinkSystem SR670 V2, un server progettato di facile installazione nei data center tradizionali e di ampia accessibilità per un maggior numero di ricercatori. Il design consente di preservare in modo efficiente la temperatura anche all’interno di ambienti estremamente caldi e con più GPU. Il nuovo supercomputer Lenovo dispone di 80 nuove GPU NVIDIA H100 Tensor Core, collegate alla rete InfiniBand Quantum 200Gb/s di NVIDIA  e installate in rack di data center standard.

"In qualità di leader mondiale nel supercomputing, Lenovo si impegna a rendere disponibili le stesse tecnologie Exascale-ready per organizzazioni e aziende di ogni dimensione e di ogni segmento di mercato", ha dichiarato Kirk Skaugen, Executive Vice President di Lenovo Group e Presidente di Infrastructure Solutions Group. "La nostra collaborazione con Flatiron e NVIDIA rappresenta una pietra miliare per l'abilitazione della tecnologia di supercomputing a vantaggio praticamente di tutte le esigenze e scale di capacità e per il supporto a una tecnologia più intelligente per tutti".

I ricercatori possono partire da un server singolo, per passare ad un rack parziale, fino a livelli exascale, contribuendo ad accelerare i risultati scientifici e a raggiungere nuove scoperte nel campo del computing sostenibile.

I transistor dei chipset NVIDIA misurano appena cinque nanometri di larghezza, il che significa che è possibile inserire maggiore potenza di calcolo in un chip di pari dimensioni. La dimensione ridotta dei transistor e molte altre ottimizzazioni contribuiscono a ridurre il consumo energetico del nuovo supercomputer e a massimizzare l'efficienza delle prestazioni.

Ridurre il consumo energetico di un supercomputer senza sacrificare le prestazioni comporta numerosi vantaggi.

L'energia elettrica è una componente significativa dei costi operativi e dell'impatto ambientale di un dispositivo. Ogni watt consumato viene convertito in calore che deve essere rimosso dal sistema, richiedendo ancora più energia. Inoltre, i sistemi più efficienti dal punto di vista energetico possono essere inseriti nei data center esistenti senza richiedere costosi aggiornamenti elettrici.

Fisk afferma che il primo posto nella classifica dell'efficienza energetica non era l'obiettivo dei ricercatori. "Questo computer ci permetterà di fare più ricerche con una tecnologia più intelligente che consuma meno elettricità e contribuisce a un futuro più sostenibile", dice Fisk. "È questo l'aspetto più importante per noi".

Il nuovo supercomputer del Flatiron Institute scavalca il Frontier Test & Development System (TDS), situato presso l'Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, nella classifica dell'efficienza energetica. Frontier TDS ha stabilito un livello estremamente alto nellalclassifica di giugno 2022, con 62,684 miliardi di FLOPS per watt, mentre il sistema principale Frontier - che ha superato la barriera dell'exaFLOP (1 miliardo di FLOPS) e rimane il supercomputer più veloce al mondo - ha raggiunto i 52,227 miliardi di FLOPS per watt. Di conseguenza, superare Frontier sarebbe stata una sfida ardua, secondo Fisk.

Sebbene entrambi abbiano stabilito dei record, il nuovo supercomputer del Flatiron Institute è decisamente diverso da Frontier, che è stato specificamente progettato e realizzato per raggiungere il traguardo di 1 exaFLOP. Al contrario, il nuovo supercomputer del Flatiron Institute utilizza sistemi comunemente disponibili, l'elaborazione accelerata di NVIDIA e la rete InfiniBand, rendendolo "molto performante ed efficiente senza essere particolarmente esotico", afferma Fisk. "Ci sono volute solo un paio di persone per caricare il sistema. Questo tipo di efficienza è ora accessibile a molti altri gruppi di ricerca, non solo ai più grandi centri di supercomputing".

LENOVO and THINKSYSTEM are trademarks of Lenovo. NVIDIA is a trademark of NVIDIA Corporation, Inc. All other trademarks are the property of their respective owners.

¹ Grazie al raggiungimento della posizione numero uno nell'ultima lista Green500 dei supercomputer più efficienti al mondo in termini di consumi energetici.

Lenovo

Lenovo (HKSE: 992) (ADR: LNVGY) è una società tecnologica globale da 70 miliardi di dollari, al 171° posto della classifica Fortune Global 500, con 75.000 dipendenti in tutto il mondo e milioni di clienti in 180 mercati. Focalizzata sulla visione di offrire una tecnologia smarter per tutti, Lenovo ha conquistato il ruolo di leader mondiale nel mercato PC espandendosi successivamente in nuove aree di crescita: infrastrutture, telefonia mobile, soluzioni e servizi. Questa trasformazione, insieme all'innovazione di Lenovo, contribuisce alla realizzazione di una società digitale più inclusiva, affidabile e sostenibile. .