Il Centro Euro-Mediterraneo sui Cambiamenti Climatici (CMCC) con sede a Lecce, si appresta a compiere un significativo passo avanti nelle sue capacità di ricerca grazie all’imminente dispiegamento di un nuovo potente supercomputer denominato Cassandra.
Il CMCC con il supercomputer Cassandra, unirà l’High Performance Computing (HPC) all’Intelligenza Artificiale per sviluppare modelli previsionali avanzati della Terra e degli oceani, anticipare gli effetti del riscaldamento globale e definire strategie di adattamento.
Questa infrastruttura di calcolo avanzata, basata sull’architettura Neptune di Lenovo con raffreddamento a liquido, più che raddoppierà le risorse a disposizione degli scienziati del CMCC.
Le specifiche tecniche di Cassandra
Cassandra sarà composto da 180 nodi SD650 V3. Ogni nodo sarà dotato di due CPU Intel Xeon Max 9480, per un totale di 20.160 core e ben 26 TB di memoria HBM2e (High Bandwidth Memory). Questa configurazione dovrebbe garantire una potenza di calcolo di picco di 1,2 PetaFLOPS in precisione doppia (FP64) una volta che il sistema sarà pienamente operativo entro la fine dell’anno.
La maggior parte dei nodi sarà basata su CPU. Ma il CMCC prevede di aggiungere anche una coppia di nodi GPU con un totale di 16 acceleratori Nvidia H100; lo scopo è di velocizzare specifici carichi di lavoro di Intelligenza Artificiale. Sebbene possano sembrare pochi in confronto al numero totale di nodi, questi acceleratori aggiungeranno da soli un ulteriore PetaFLOPS di performance FP64. E fino a 64 PetaFLOPS per calcoli AI a precisione ridotta (8-bit).
Sistema di raffreddamento di Cassandra
Il supercomputer Cassandra adotta una tecnologia di raffreddamento ad acqua chiamata Neptune Direct Water-Cooling, fornita da Lenovo. Questo approccio permette una notevole riduzione del consumo energetico necessario per il raffreddamento del sistema. Si ha un risparmio del 15% rispetto ai metodi tradizionali di raffreddamento ad aria.
Inoltre, questa soluzione è in grado di recuperare e riutilizzare fino al 98% del calore dissipato dal supercomputer. Si evitano così inutili sprechi di energia normalmente impiegata per alimentare le ventole di raffreddamento.
Questo sistema di raffreddamento a liquido mantiene anche le CPU ad una temperatura ottimale, consentendone il funzionamento alla massima frequenza senza alcuna limitazione.
Un salto di qualità rispetto all’attuale sistema Juno
Attualmente il CMCC svolge le sue ricerche sul sistema Juno. Installato nel 2022, è basato sulla piattaforma Intel Xeon Scalable di terza generazione con 20 GPU Nvidia A100. Nonostante i suoi 170 nodi, Juno non è particolarmente potente. Raggiunge appena 1,13 PetaFLOPS di picco in doppia precisione.
Cassandra rappresenterà un notevole salto di qualità in termini di risorse di calcolo disponibili, pur non essendo un sistema particolarmente denso dal punto di vista computazionale, visto che la maggior parte dei nodi è basata su CPU.
Il CMCC prevede di eseguire una varietà di simulazioni dei cambiamenti climatici basate sull’IA sulla partizione GPU del sistema.
Cassandra: conclusioni
Oggi il CMCC è un centro di eccellenza mondiale per lo studio dei problemi legati al clima. E’ una delle poche strutture in Europa dedicate esclusivamente alla ricerca sui cambiamenti climatici e alle loro interazioni con la società e i sistemi economici.
Grazie alla combinazione di potenti CPU Intel Xeon Max con memorie HBM e acceleratori GPU Nvidia H100, il sistema fornirà ai ricercatori del CMCC una piattaforma all’avanguardia per sviluppare modelli previsionali ad alta risoluzione, studiare gli effetti del riscaldamento globale e definire strategie di mitigazione e adattamento.
L’adozione di tecniche di Intelligenza Artificiale e di calcoli a precisione ridotta promette inoltre di accelerare notevolmente molti carichi di lavoro legati alla modellazione climatica, consentendo previsioni più rapide e accurate. Con il dispiegamento di Cassandra, il CMCC si posiziona all’avanguardia nella ricerca sul clima, contribuendo in modo significativo agli sforzi globali per comprendere e affrontare una delle sfide più urgenti dei nostri tempi.
