EMU: Centro de Computação de Alto Desempenho de SINAPAD

• Processo: 23/07074-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2031
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Sistemas de Computação
• Pesquisador responsável: Fabio Borges de Oliveira
• Beneficiário: Fabio Borges de Oliveira
• Instituição Sede: Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Petrópolis , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Aderson Farias do Nascimento ; Adriane Prisco Petry ; Alexandre Gonçalves Evsukoff ; Alvaro Luiz Gayoso de Azeredo Coutinho ; Amit Bhaya ; Anderson dos Reis Albuquerque ; André Rodrigues Muniz ; Antonio Luiz Pinho Ribeiro ; Antonio Tadeu Azevedo Gomes ; Argimiro Resende Secchi ; Carla Osthoff Ferreira de Barros ; Claysson Bruno Santos Vimieiro ; Djalma Mosqueira Falcão ; Fabio André Machado Porto ; Fabrício Rodrigues dos Santos ; Fernando Alves Rochinha ; Francisco Heron de Carvalho Junor ; Francisco Rodrigo Porto Cavalcanti ; Frederic Gerard Christian Valentin ; Hélio Anderson Duarte ; Janier Arias Garcia ; João Medeiros de Araújo ; Jose Dias do Nascimento Junior ; José Irineu Rangel Rigotti ; José Luis Drummond Alves ; Jose Miguel Ortega ; Kary Ann del Carmen Ocaña Gautherot ; Laurent Emmanuel Dardenne ; Leonardo Gregory Brunnet ; Luiz Manoel Rocha Gadelha Junior ; Marcio Arab Murad ; Marcio Rentes Borges ; Nelson Francisco Favilla Ebecken ; Nilo Sérgio Medeiros Cardozo ; Pablo Javier Blanco ; Paula de Miranda Ribeiro ; Philippe Olivier Alexandre Navaux ; Renato Antonio Celso Ferreira ; Roberto PInto Souto ; Rodrigo Affonso de Albuquerque Nóbrega ; Rodrigo Juliani Siqueira Dalmolin ; Rossana Maria de Castro Andrade ; Samuel Xavier de Souza ; Umberto Laino Fulco ; Von Braun Nascimento ; Willian Ricardo Rocha
• Assunto(s): Computação de alto desempenho Aprendizado computacional Engenharia de computação Modelagem computacional Simulação por computador Aquisição de equipamentos Equipamentos multiusuários Infraestrutura de pesquisa
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Aprendizado de Máquina | Ciências computacionais | Engenharia computacional | Modelagem e simulação computacional | Computação de Alto Desempenho

Resumo

Processamento de Alto Desempenho (PAD) é atualmente uma área chave para a pesquisa científica e industrial. Iniciativas de pesquisa de espectro amplo, custo alto e intensivas de computação (como física de altas energias, climatologia, biomedicina, energia renovável e aeronáutica, para citar algumas) têm promovido historicamente a área de PAD nos países mais desenvolvidos economicamente. Este projeto visa apoiar o aumento da competitividade da pesquisa científica e industrial brasileira por meio da aquisição/atualização de um conjunto de 5 supercomputadores de forma a recompor a capacidade computacional do Sistema Nacional de Processamento de Alto Desempenho - SINAPAD, instituído pelo Decreto Presidencial 5.156 de 26 de julho de 2004. O projeto contempla também a reformulação de modelo organizacional do SINAPAD em tiers (camadas). Nesse novo modelo, o LNCC, que coordena o SINAPAD por delegação do MCTI através da Portaria MCT nº 969 de 15/12/2006, funcionará como o "Tier 0" com seu supercomputador Santos Dumont (SDumont), com o objetivo de atender projetos com demonstrada capacidade de suas aplicações em escalarem para dezenas a centenas de milhares de processadores. Os 5 centros do SINAPAD participantes desta proposta funcionarão como "Tier 1", atendendo suas comunidades regionais para a execução de projetos de menor porte com demanda por serviços de PAD, projetos estes que podem eventualmente migrar para o LNCC quando demonstrarem escalar para um supercomputador de maior porte. Para cada centro participante desta proposta prevê-se a adoção da arquitetura de cluster com as seguintes características gerais: número de nós computacionais somente com CPU variando entre 10 e 40 (número total correspondente de núcleos de CPU em cada cluster variando entre 1280 e 5120); número de nós computacionais contendo placas de GPU variando entre 1 e 6 (número total correspondente de placas GPU no cluster variando entre 8 e 24); capacidade de memória RAM por nó computacional variando entre 384 e 512 Gb (memória total correspondente variando entre 4 Tb e 18 Tb); capacidade de armazenamento em sistema de arquivos paralelo compartilhado entre os nós computacionais variando entre 1.6 e 1.9 Pb; rede de interconexão Infiniband 200 Gbps. Estima-se, com esses perfis de configuração, uma capacidade computacional agregada dos 5 centros variando entre 318 TFlops e 1.27 PFlops em CPUs e entre 2.68 PFlops e 8.04 PFlops em GPUs, capacidade esta a ser somada no SINAPAD à atual capacidade computacional do SDumont do LNCC, que é da ordem de 4.1 PFlops (CPUs+GPUs). Ressalta-se aqui a capacidade agregada a ser obtida no SINAPAD com GPUs, maior do que a do SDumont e possivelmente maior também do que a IARA (supercomputador do SiDi dedicado exclusivamente a pesquisas empresariais na área de IA). Para a execução deste projeto, todos os centros participantes colocam à disposição equipes experientes na operação de supercomputadores. (AU)