High performance computing: differenze tra le versioni

Versione delle 21:56, 8 lug 2018

Versione delle 22:00, 8 lug 2018

Riga 1:

In [[informatica]] con il termineCon '''High Performance Computing''' ('''HPC''') (in italiano ''calcolo ad elevate prestazioni''), in [[informatica]], ci si riferisce alle tecnologie utilizzate da [[computer cluster]] per creare dei sistemi di [[elaborazione dati|elaborazione]] in grado di fornire delle prestazioni molto elevate nell'ordine dei [[FLOPS|PetaFLOPS]], ricorrendo tipicamente al [[calcolo parallelo]]. Il termine è molto utilizzato essenzialmente per sistemi di elaborazioni utilizzati in campo [[scienza|scientifico]].

L'espressione è molto utilizzata essenzialmente per sistemi di elaborazioni utilizzati in campo [[scienza|scientifico]].

Gli attuali sistemi di calcolo più diffusi, che sfruttano le tecnologie HPC, sono installazioni che richiedono rilevanti investimenti e la cui gestione richiede l'utilizzo di personale specializzato di alto livello. L'intrinseca complessità e rapida evoluzione tecnologica di questi strumenti richiede, inoltre, che tale personale interagisca profondamente con gli utenti finali (gli esperti dei vari settori scientifici nei quali questi sistemi vengono utilizzati), per consentire loro un utilizzo efficiente degli strumenti

<ref name=nota4>{{cita web

|url=http://www.afs.enea.it/project/cmast/Documenti/web/documentazione/CalcoloEAI_Agosto08.pdf

|titolo=Calcolo numerico ad alte prestazioni

|cognome=Artale

|nome=Vincenzo

|coautori=Massimo Celino

|anno=2008

}}</ref>.

È importante evidenziare la sottile differenza tra High Performance Computing (HPC) e "[[supercomputer]]". HPC è un termine, talvolta usato come sinonimo di [[supercomputer]], che è sorto dopo il termine "supercomputing" (supercalcolo).

In altri contesti, "supercomputer" è usato per riferirsi ad un sottoinsieme di "computer ad alte prestazioni", mentre il termine "supercomputing" si riferisce ad una parte del "calcolo ad alte prestazioni" (HPC). La possibile confusione circa l'uso di questi termini è evidente.

== Storia ed evoluzione ==

Il 1990 vide la nascita del primo modello standard di programmazione parallela per HPC. All'inizio del decennio, i sistemi di supercalcolo vettoriale come quelli commercializzati dalla [[Cray Research]], [[Fujitsu]] e [[NEC]], erano ampiamente utilizzati nell'esecuzione di applicazioni su larga scala. Venivano combinati insieme da due a quattro [[processore vettoriale|processori vettoriali]] che formavano sistemi particolarmente potenti con una singola memoria condivisa. I [[multiprocessore simmetrico|multiprocessori simmetrici]] (SMP), erano costituiti da un piccolo numero di processori [[RISC]] che condividevano la memoria, ma sorsero dei problemi quando fu chiaro che sarebbe stato difficile estendere questa tecnologia ad un grande numero di [[CPU]]. Nacquero così le nuove piattaforme parallele a memoria distribuita (DMP) prodotte da compagnie come [[Intel]], [[Meiko]] e [[nCube]]: i computer [[SIMD]] (''Single Instruction Multiple Data'') che potevano eseguire una singola istruzione su un insieme di dati simultaneamente, ad esempio sugli elementi di un array. Questi nuovi sistemi, benché costosi da acquistare e gestire, potevano essere costruiti in formati differenti così da poter creare macchine dal costo differenziato in base alle esigenze e i budget delle aziende clienti.

Line 38 ⟶ 27:

|capitolo=The Challenge of Providing a High-level Programming Model for High performance computing

}}</ref>.

La tecnologia [[InfiniBand]] è la più utilizzata per interconnettere i sistemi HPC anche se la tecnologia [[10 gigabit Ethernet]] con l'aggiunta delle tecnologie [[lossless ethernet]] tendenzialmente potrà essere la soluzione di riferimento.<ref>

{{en}}{{cita libro

|cognome=Gai

Line 51 ⟶ 40:

|ISBN=978-1-4357-1424-3

|capitolo=I/O Consolidation in the Data Center

}}</ref> A rendere ancora più complicato il panorama del settore HPC c'è la tendenza, negli ultimi 10 anni, alla creazione di sistemi ibridi, non più trainati solo dall'aumento del numero di cpu presenti, ma anche da altri coprocessori (come schede [[Graphics Processing Unit|GPU]] o processori [[Field Programmable Gate Array|FPGA]]) che, andandosi ad affiancare alle cpu, hanno aperto nuove potenzialità di calcolo.

}}</ref>.

== Descrizione ==

Per quanto riguarda il futuro, la [[Semiconductor Industry Association]] ha delineato la possibile evoluzione della tecnologia di semiconduttore fino al 2014.

Gli attualiI sistemi di calcolo più diffusi, che sfruttano le tecnologie HPC, sono installazioni che richiedono rilevanti investimenti e la cui gestione richiede l'utilizzo di personale specializzato di alto livello. L'intrinseca complessità e rapida evoluzione tecnologica di questi strumenti richiede, inoltre, che tale personale interagisca profondamente con gli utenti finali (gli esperti dei vari settori scientifici nei quali questi sistemi vengono utilizzati), per consentire loro un utilizzo efficiente degli strumenti

Il futuro del supercalcolo sarà condizionato sia dall'evoluzione della tecnologia circuitale sia da quella del disegno di sistema che, a sua volta, non potrà non essere influenzato dalla tecnologia disponibile

<ref name=nota2nota4>{{cita web

|url=http://www.mondodigitaleafs.netenea.it/project/cmast/Documenti/Rivistaweb/03_numero_unodocumentazione/high_performance_computingCalcoloEAI_Agosto08.pdf

|titolo=Calcolo numerico ad alte prestazioni

|titolo=Evoluzione e prospettive dell'High Performance Computing

|cognome=HoffmanArtale

|nome=ErnestoVincenzo

|coautori=Massimo Celino

|anno=2003

|anno=2008

}}</ref>.

È importante evidenziare la sottile differenza tra High Performance Computing (HPC) e "[[supercomputer]]". HPC è un termine, talvolta usato come sinonimo di [[supercomputer]], che è sorto dopo il termine "supercomputing" (supercalcolo).

A rendere ancora più complicato il panorama del settore HPC c'è la tendenza, negli ultimi 10 anni, alla creazione di sistemi ibridi, non più trainati solo dall'aumento del numero di cpu presenti, ma anche da altri coprocessori (come schede [[Graphics Processing Unit|GPU]] o processori [[Field Programmable Gate Array|FPGA]]) che, andandosi ad affiancare alle cpu, hanno aperto nuove potenzialità di calcolo.

In altri contesti, "supercomputer" è usato per riferirsi ad un sottoinsieme di "computer ad alte prestazioni", mentre il termine "supercomputing" si riferisce ad una parte del "calcolo ad alte prestazioni" (HPC). La possibile confusione circa l'uso di questi termini è evidente.

Ogni semestre, alcuni ricercatori universitari stilano una lista dei sistemi HPC più performanti in base ad una serie di test, la [[TOP500]], di cui esiste anche una versione in cui viene calcolata la potenza erogata in rapporto ai consumi energetici, la TOP500 Green.

==Caratteristiche==