Rapporto sulla convenzione INAF-CINECA

Gianluigi Bodo

INAF Osservatorio Astronomico di Torino

Quanto è grande e come è composta la comunità che usa risorse HPC ?

Come vengono usate le risorse HPC?

Per che cosa vengono usate le risorse HPC?

Esperienza gruppi localiPrima convenzione luglio 97 CNAA-CINECAPossibilità di utilizzare risorse di HPC in maniera stabileSviluppo e creazione competenze nel calcolo paralleloCrescita numerica della comunità

Il passato

1997-2001 100000 1 1

2002-2005 300000 15 8

2006-2007 800000 60 53

2008-2010 1700000 204 68

ASCII White

ASCII Q

DOE BGL

LLNL Blue Gene L

Blue Gene P

KEK

Tokio U.

Earth Simulator

Earth Simulator+

HPCx2

CSAR

HPCx

HPCx3

Hector

Hector +

LRZDWD

RZG

FZJ

HLRS

LRZ

LRZ

FZJ

Meteo FranceCNES

CEA CEA

France Ministry France Ministry

CEPBA

Galizia U.

Mare Nostrum

CINECA

CINECA

CINECA

CINECA

CINECA

0,1

1

10

100

1000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Tera Flop

USA

Japan

UK

Germany

France

Spain

Italy

Dal 2000 incrementofattore circa 100 della potenza di calcolo

Convenzione 2006-2007“Calcolo ad alte prestazioni ed archiviazione dei risultati di simulazioni numeriche in Astrofisica”

800000 ore anno

Comitato Scientificocompito di valutare lo sviluppo dei programmi scientifici e di definire le assegnazioni di tempo di calcolo.

G. Bodo , V. Antonuccio, G. Bono, A. Cheffi, F. Governato, F. Reale, G. Tormen,

Comitato di gestionecoordinamento della gestione delle risorse

S. Borgani , U. Becciani, G. Erbacci (CINECA)C. Gheller (CINECA)

Risorse

IBM Cluster Intel 1024 pe IA 32 3,06 GHz, 1 Terabyte of memory RAM, Myrinet, Linux operating system, peak performance 6 Teraflop

IBM SP5 512 pe Power 5 1.9 GHz, 1 Terabyte RAM, High Performance Switch Federation, AIX operating system, peak performance 5 Teraflop

Tipologie progetti

* Progetti Standard< 20000 ore Incrementato con la convenzione attuale2 calls per anno, dicembre e giugno, tempo da consumare nel successivo semestre

* KEY PROJECTS: progetti di elevato interesse scientifico che richiedono grandi risorse computazionali (molti run di piccole dimensioni non fanno un keyprojects)

> 100000 ore64-128 processoriConvenzione attuale>200000 ore < 400000 ore256-512 processori1 call per anno, febbraio, da svolgere in un fissato inntervallo di tempo concordato conCINECA

* Progetti di Sviluppo:progetti di sviluppo e test di applicazioni HPC.< 5000 ore (dimensione media 1000-2000 ore)1-8 processori-Possono essere presentati in ogni momento

0

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

800000

900000

2003 2004 2005 2006 2007

DisponibiliConsumiKey Projects

0

5

10

15

20

25

30

2003 2004 2005 2006 2007

StandardKey Projects

Tempo utilizzato

Incremento tempoKey projectsTempo key projects2008: 1000000 ore57% totale

Numero progetti2006-200741 PI diversiNumero ricercatoricoinvolti ~ 702008 - 3 Key Projects6 gruppi hanno presentato key projects

Dimensione progettiAnno Avg. Max

2003 30000 40000

2004 40000

2005 40000

2006 125000 150000

2007 150000 200000

Key projects: crescita in dipendenzadalle risorse disponibiliRichiesta di numero di processoriadeguatoDimensioni dati qualche TB2008 dimensione massima 400000 orePossibilità 512 processori

Progetto INCITE Office of Science DoE USA - 2007Copre tutti i campi scientifici, anche applicazioni industriali45 progetti 100000-10000000 ore5 progetti astrofisica 500000-7000000 ore

DimenioniFrazione progetti

0-4000 0.

4000-8000 0.18

8000-12000 0.26

12000-16000 0.18

16000-20000 0.22

Distribuzione progetti standard:Frazione significativa a tuttele dimensioniNecessità differenziateUtilizzo tempo progetti standard~ 80%

Utilizzo del tempo sui 6 mesiMaggiore possibilità conflitti programmazione ricercatore gestione macchine.

Dimensione progetti:progetti standard

Codici interazione gravitazionale multicorpi

Codici per plasmi astrofisici, fluidi, magnetofluidi

Simulazioni numeriche essenziali nello studiodelle strutture a grande scala, formazione edevoluzione di galassie, processi di accrescimento,dinamica del mezzo interstellare, formazione stellare,supernovae, fisica solare, formazione di pianeti……..(presentazioni pomeriggio)

Dimensioni tipiche dati prodotti:qualche TByte

Problemi di gestione, visualizzazione, analisi,archiviazione dati(presentazioni pomeriggio)

Attività sviluppo codici e algoritmiPresentazioni pomeriggio

Key projects 2006-2007

1) The Formation of the Milky Way2) 3-D Magnetohydrodynamic Model of X-ray Mixed Morphology Supernova Remnants with Enhanced Metallic Abundances3) Magnetic reconnection, shear driven instabilities, and

the development of turbulence in the Solar Wind 4) The galaxy intergalactic medium interplay5) MHD modelling of strong shocks from the fastest coronal mass

ejections6) Shearing box 3D simulations of the magnetorotational instability in accretion disks

0

5

10

15

20

25

30

35

Cosmologia Galassie Stelle Alte energie Sole

Cosmologia

Galassie

Stelle

Alte energie

Sole

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

Cosmologia Galassie Stelle Alte energie Sole

Serie1

Distribuzioneper tematica:

Numero progetti

Frazione tempo dicalcolo

Tipologia codice

N. progetti

N-body 38

MHD 34

Altro 13

Tipologia codice

Sede N. Prog.

TO 7 + 1kp

MI 6+1kp

BO 14

PD 8

FI 11+1kp

PA 9+2kp

CT 5

CA 4

Roma 9

TS 5+1kp

NA 3

PI 1

Progetti per sede

Quali sono le esigenze di calcolo?

Pronti per grandi applicazioni

D’altra parte anche esigenze per applicazionidi dimensioni medie

Non necessariamente queste diverse esigenze vengono da comunità diverse

Per grandi applicazioni necessità di preparazione