EUROTECH Supercalcolo: mercato, sfide, trend e sistemi HPC
EUROTECH
Supercalcolo: mercato, sfide, trend e sistemi HPC
Cos’hanno in comune?Fisica e Astrofisica Miglioramento
della vitaTrasporti più rapidi
ed efficienti
Trading a alta velocità
Previsioni metereologiche
Nuovi giacimenti
Perché l’HPC è importanteHPC: il motore del progresso
• Progresso delle scienze• Soluzione problemi complessi• Media ed intrattenimento
Sovranità
• Attività di intelligence• Combat environment simulation • Cyber security
Competitività Progresso sociale
• Innovazione• Time to Market • Riduzione dei costi
Perché è importante per gli Stati
L’High performance computing (HPC) è importante per le economie nazionali in quanto l’HPC è strettamente legato sia alla competitività economica che all’avanzamento scientifico
Progresso, Futuro, Strategia
Perché è importante per gli StatiProgresso, Futuro, Strategia
TO OUTCOMPUTE
IS TO
OUTCOMPETE
Il 97% delle aziende che ha iniziato a utilizzare i supercomputer ha riportato che senza di essi non potrebbe più competere o addirittura sopravvivere. Come ha affermato la Camera di commercio USA (US COC),
studio IDC su campione mondiale
Perché è importante per gli Stati
• I leader mondiali stanno sempre di più riconoscendo questo trend (eccetto l’Italia)
• USA, Cina, Giappone, Corea, India, Russia, UK, Francia, Germania. Grandi investimenti per lo sviluppo di tecnologie di supercalcolo nazionali
Progresso, Futuro, Strategia
Divisione dei Top500 per nazioni
Il mercato HPCIn crescita… nonostante la crisi
• Il mercato dei server HPC in forte crescita anche negli anni della crisi• Si prevede una crescita del 7.4% annua fino al 2018• Crescita costante nei principali mercati• Crescita molto rapida nei mercati emergenti
Trends nell’HPCTrend industriali: espansione dell’HPC
Nuovi settori HPC HPC estremo
HP
C distribuito
Nuo
vi s
vilu
ppi
HP
C
10
Aurora & Aurora TigonEurotech PETAscale HPC
Eurotech is part ofDEEP
the EU EXAscaleResearch Project
Tecnologia ‘12
11
Una cascata di dati1.000 Exabyte= 1 Zettabyte
Un Zettabyte è l'equivalente di 36.000.000 anni di video HD
o250 miliardi di DVD
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
7900
130
35000
1240
EXABYTE
Eurotech GroupnanoPC e HPC
nanoPC
HPC
Eurotech: presenza internazionale
JAPAN
SINGAPOREITALYFRANCEUSA
USA UK
Marketing and SalesRicerca e SviluppoProduzione
(a Giugno 2014)
13
Alcuni dei nostri clienti
14
Cosa facciamo in Eurotech?• La divisione HPC di Eurotech progetta e produce sistemi HPC completi:
dalla scheda al sistema• Soluzioni avanzate a clienti nel settore pubblico e privato• Prima azienda al mondo a commercializzare un computer raffreddato a
liquido direttamente sui componenti• Efficienza energetica (Giugno 2013 Green 500 1°e 2° posto)• Membro fondatore dell’ETP4HPC
Un impegno di lungo periodo nell’HPCPiù di 15 anni di storia dell’industria
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016
Ape mille, Ape Next Janus
QPACEQPACEQPACE
Aurora HPC 10-10
Hi√eAurora Gen 2
(Haswell)
Hi√eAurora Gen 2
(Haswell)
Nuovi sistemiAurora Tigon / G-StationAurora Tigon / G-StationAurora Tigon / G-Station
Progetto Deep-er
Progetto Q-Pace 2
Sostegno allo sviluppo dell’HPC attraverso l’R&D
• Architettura «booster» per ottenere risultati di massima scalabilità
• Architettura HPC altamente innovativa, modulare, accelerata ed efficiente
Progetto Deep
• Ulteriore sviluppo dell’architettura Cluster-Booster I temi di ricerca fondamentali sono anche I/O e resilienza
Un approccio ad alta efficienza energetica
Obiettivo per gli utenti: massimizzare la performance e minimizzare i consumi
Consumare meno
CinecaEurora:
campionedi
efficienzaenergetica
CinecaEurora:
campionedi
efficienzaenergetica
Free coolingFree cooling
DesignDesign
ConversioneConversione
OttimizzazioneOttimizzazione
GestioneGestione
Coding e runCoding e run
InfrastrutturaInfrastruttura
19
Aurora Tigon: 140 TeraFlops per Rack
3.15 GFLOPS/W
Sets World Record for Energy Efficiency
At the Top of the GREEN500
11000 CO2 tons saved1500 cars that do not circulate for 1 year
11500 saved trees15 Km2 of rain forest left untouched
The Aurora TigonUnleash the hybrid power
Aurora Tigon : l’integrazione
NodeNode ChassisChassis CoolingCooling RackRack
Aurora HPC Greenest
Highest energy efficiency> 3.2
GFlops/W (#1 and #2 on Green 500
June 2013)
DensestBest-in-class density: > 0.6
PFlops per rack1
StandardAurora systems use standard off-
the-shelf components
Free coolingAll Aurora
systems are hot liquid cooled
1as of 1Q 2015
Diminuzione del consumo energeticoLinee guida
Data CenterMinimizzare il PUE
Data CenterMinimizzare il PUE
EcosistemaRi-utilizzo energia
termica
EcosistemaRi-utilizzo energia
termica
11Equipaggiamento IT
Massimizzareflops/watt
Equipaggiamento ITMassimizzare
flops/watt
CONTRIBUTO di AURORANO ventoleSensori energeticiRaffreddamento ad acqua direttoDesign attento al risparmioenergetico
CONTRIBUTO di AURORANO ventoleSensori energeticiRaffreddamento ad acqua direttoDesign attento al risparmioenergetico
22
33
CONTRIBUTO di AURORAFree coolingRaffreddamento ad acqua direttoConversion epotenza
CONTRIBUTO di AURORAFree coolingRaffreddamento ad acqua direttoConversion epotenza
CONTRIBUTO di AURORARaffreddamento ad acqua direttoMassima temperatura di uscita
CONTRIBUTO di AURORARaffreddamento ad acqua direttoMassima temperatura di uscita
Risparmio20%
Risparmio20%
Risparmio50%
Risparmio50%
Una PUE più basso è una scommessa vincenteTipico consumo di energia in un datacenter
Data from APC
ScartiScarti
ScartiScarti
Riutilizzo dell’energiaCase study: Riutilizzo dell’energia in una piscina
Di quanta potenza di calcolo ho bisogno permantenere la temperatura della piscina a 28°C?
RISPOSTA: 100 Tflop/s!I sistemi più grossi hanno 50 volte questa potenza!
Di quanta potenza di calcolo ho bisogno permantenere la temperatura della piscina a 28°C?
RISPOSTA: 100 Tflop/s!I sistemi più grossi hanno 50 volte questa potenza!
Piscina: 50 m, 4 corsie, 2m profondità
Meno costiVogliamo che l’HPC sia conveniente in tutte le fasi di vita del sistema
DENSITA’
RISPARMIO DI ENERGIA
AFFIDABILITA’
RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO
Alta densità per risolvere i problemi di spazioMeno spazio
RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO ONNICOMPRENSIVO
RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO ONNICOMPRENSIVO
DESIGN RAZIONALE.DESIGN RAZIONALE.
ALTA DENSITA’ALTA DENSITA’
Maggior uptimeRobustezza e tecnologia
TEMPERATURA DI FUNZIONAMENTO PIU’ BASSA
TEMPERATURA DI FUNZIONAMENTO PIU’ BASSA NO HOT SPOTSNO HOT SPOTS
MEMORIA SALDATA.
MEMORIA SALDATA.
ALTA QUALITA’.ALTA QUALITA’.
NO VIBRAZIONINO VIBRAZIONI RAFFREDDAMENTO A LIQUIDORAFFREDDAMENTO A LIQUIDO
Eurotech HPC: I prodottiTre famiglie di prodotti: adattabili a tutti gli utenti HPC e a tutti
I tipi di applicazioni
AuroraNext GenAurora
Aurora“Hi√e” DK
Aurora“Hi√e”
G-Station
Cube
AuroraTigon
TigonNext Gen
Performance scalare
Per
form
ance
acc
eler
ata
Generale(CPU)
Ibrido(CPU + GPU)“Hi√e”
Next Gen
Accelerato(GPU e storage veloce)
Aurora G-Station e CubeSistemi dipartimentali compatti e potenti
Principali caratteristiche
• Accelerazione delle applicazioni• NO ventole, NO rumore• Facile da utilizzare• Risparmio spazio• Risparmio di energia• Affidabile• Rimpiazzo efficace delle workstation
Aurora G-Station e Cube: Opzioni di installazioneRaffreddamento a liquido esterno: stesso funzionamento dell’ariacondizionata
Unità di raffreddamento esterna
Connessione con aria condizionata esistente
SFIDA
1000 PF in 20 MW
1000 PF (1000 MW)città di 3,000,000
persone
1 PetaFlop/s con 20 W
Sfide nell’HPCLa sfida energetica
1 PF (1 MW) paese di 3,000
persone
Requisiti di mercatoHPC
HPC data center Utilizzatori HPC
= più velocità e meno costi, energia e spazio
Trends nell’HPCI trend tecnologici nascono dalle sfide
AffidabilitàEfficienza Energetica ScalabilitàDensità
• Nuove tecnologie• Nuove Architetture … • Nuovi modelli di programmazione • Nuove tecnologie di cooling …• Nuove applicazioni …
Superamento del divarioSuperamento del divario
1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
Cal
cula
tions
per
sec
ond
The Age of Spiritual Machines (1999), by Ray Kurzweil
One insect brain
One mouse brain
1040
1035
1030
1025
1020
1015
1010
105
10
10-5
$1,000 of computing buys…
One human brain
All human brains
Exponential Growth of Computing 1900-2100
Il contributo di Eurotech alle sfide globali dell’HPC
Elettronica
Software
Meccanica Idraulica
Firmware Middleware
Le competenze che ci distinguono
www.eurotech.com
Thank You!