Il rivoluzionario sistema di raffreddamento a liquido (liquid cooling) per una maggiore efficienza dei sistemi HPC è stato presentato a ISC 2023 ad Amburgo nell’ambito del progetto europeo Textarossa.

A ISC 2023, E4 Computer Engineering ha presentato in anteprima assoluta il prototipo di server TEXTAROSSA raffreddato a liquido, caratterizzato da un innovativo sistema di raffreddamento bifase che permette ai sistemi HPC di raggiungere nuovi livelli di prestazioni ed efficienza energetica, risolvendo un dilemma storico, quello della gestione termica.
La temperatura rappresenta un problema critico nei centri HPC che ospitano numerosi elementi di calcolo poiché – visto che una parte significativa dell’energia è dedicata al sistema di raffreddamento  – ha un impatto diretto sull’affidabilità e sull’efficienza energetica del sistema L’approccio utilizzato nel progetto TEXTAROSSA combina un avanzato dispositivo di raffreddamento a due fasi con strategie di controllo termico a più livelli per affrontare efficacemente le sfide termiche sia a livello di sistema che di nodo. L’obiettivo del progetto europeo TEXTAROSSA è quello di contribuire agli obiettivi delineati nell’Agenda strategica di ricerca e innovazione EuroHPC e nell’Agenda strategica di ricerca ETP4HPC.

“Da sempre, E4 gioca un ruolo di assoluta eccellenza nel mondo HPC, con progetti di rilievo internazionale e collaborazioni di alto livello, con enti di ricerca e realtà aziendali”, spiega Cosimo Gianfreda, CEO di E4 Computer Engineering. “In TEXTAROSSA abbiamo messo a fattor comune le nostre competenze avanzate e le partnership tecnologiche che abbiamo stretto nel corso degli anni per realizzare un sistema che non ha uguali sul mercato, e che apre prospettive inedite al mondo della ricerca e dell’industria grazie alla sua capacità di massimizzare performance, affidabilità ed efficienza dei processi.”

Calcolo ad alte prestazioni, prospettive e sfide

L’High-Performance Computing (HPC) gioca un ruolo cruciale per Paesi e grandi aziende, offrendo supporto a una varietà di applicazioni in settori come finanza, previsioni meteorologiche, ricerca nel campo delle energie rinnovabili e molti altri. Inoltre, settori emergenti come sicurezza, sorveglianza, bioinformatica e medicina stanno sempre più facendo affidamento sull’HPC, in particolare nelle aree dell’analisi dati ad alte prestazioni (HPDA) e del calcolo ad alte prestazioni per l’intelligenza artificiale (HPC-AI).
Per rispondere alle esigenze dei centri HPC su larga scala, raggiungere un’elevata efficienza rimanendo all’interno dei limiti di potenza ed energia rappresenta una sfida significativa. I ricercatori devono tenere in considerazione vari fattori all’interno della combinazione hardware/software dell’HPC, come l’utilizzo di acceleratori hardware specializzati e altamente efficienti, una gestione efficace delle risorse software e l’impiego di sistemi di raffreddamento avanzati per ottenere prestazioni ottimali.

Il progetto TEXTAROSSA si impegna ad affrontare queste sfide mettendo in primo piano il controllo della temperatura, l’efficienza energetica, le prestazioni e l’integrazione ottimale di nuovi acceleratori basati su principi di riconfigurabilità. Lo sviluppo di un innovativo sistema di raffreddamento bifase punta a fornire una soluzione efficiente ed economica per soddisfare le esigenze dell’attuale generazione e preparare le tecnologie appropriate per la prossima generazione di infrastrutture HPC. Secondo il Gruppo Dell’Oro, l’utilizzo del raffreddamento a liquido nella gestione termica dei data center rappresenta un’opportunità di crescita estremamente significativa nell’evoluzione fisica delle infrastrutture dei data center, con previsioni di un forte aumento, fino a 32 miliardi di dollari entro la fine del 2026.

Il server TEXTAROSSA e il suo sistema di raffreddamento

La soluzione delineata da E4 Computer Engineering utilizza il sistema Ampere® Mt. Collins 2U con il processore Ampere® Altra® Max, che offre prestazioni eccezionali mantenendo un’impressionante efficienza energetica per core. Questo sistema offre diversi vantaggi, tra cui:

• Utilizzo dell’architettura ARM, che si allinea agli obiettivi di compatibilità del progetto EPI.
• Ampio spazio fisico disponibile per l’integrazione del sistema di raffreddamento.
• Supporto per un numero significativo di slot PCIe, che consente di aggiungere schede FPGA o altre schede di espansione, se necessario.
• Compatibilità ottimale tra il punto di progettazione del sistema di raffreddamento e i requisiti di dissipazione del calore.

In termini di connettività, questa piattaforma versatile vanta 160 corsie PCIe Gen4, che consentono connettività I/O flessibile attraverso gli slot PCIe, oltre a 16 corsie PCIe Gen4 aggiuntive per la rete OCP 3.0. Il sistema Mt. Collins supporta fino a trentadue DIMM DDR4 3200 MT/s, con una capacità massima di memoria di 8 TB.

ISC High Performance 2023

Questo prototipo di server raffreddato a liquido è stato presentato nel corso di ISC High Performance 2023, evento dedicato al mondo HPC tenutosi ad Amburgo dal 21 al 25 maggio, al quale E4 ha partecipato sia in qualità di espositore, sia apportando il suo contributo e know-how a numerosi panel e workshop.
L’evento è stato anche l’occasione per un aggiornamento sulle soluzioni innovative sviluppate dall’azienda in ambito High Performance Computing (Medooza), High Performance Container Solution (Kaptain), GPU Artificial Intelligence Appliance (GAIA), Virtualizzazione (Stones), High Performance Cloud (Fluctus), e per anticipare la nascita di Urania, la soluzione per il Cloud-Native Data Science, che verrà presentata a breve.