E4 Computer Engineering presenta Monte Cimone, un cluster finalizzato ad abilitare su RISC-V ISA il co-design di applicazioni scientifiche e ingegneristiche ad alte prestazioni e il relativo stack software a supporto.
Monte Cimone è il primo cluster RISC-V ISA specificamente progettato, costruito e validato per attività di co-design mirate a consentirne l’uso nell’ecosistema HPC, avendo come obiettivo primario un ambiente operativo.
Allo sviluppo del progetto hanno partecipato il DEI-UNIBO – Dipartimento di Ingegneria Elettrica, Elettronica e dell’Informazione “Guglielmo Marconi” dell’Università di Bologna, che ha contribuito alla definizione dell’architettura del sistema, allo sviluppo dello stack software e alla integrazione di Examon nell’ambiente di automazione del data center, e CINECA – il principale centro di supercalcolo italiano, che ha effettuato il deployment di librerie matematiche ad alte prestazioni (OpenBLAS, FFTW, Netlib-LAPACK, Netlib-scaLAPACK) e applicazioni scientifiche (HPL, Quantum Espresso).
Testare e convalidare carichi di lavoro ingegneristici e scientifici
Il progetto Monte Cimone permette agli sviluppatori di testare e convalidare i carichi di lavoro scientifici e ingegneristici in un ricco stack software, tra cui strumenti di sviluppo, librerie per la programmazione message-passing, BLAS, FFT, driver per reti HS e dispositivi I/O. L’obiettivo è quello di essere in grado di affrontare e sfruttare le caratteristiche dell’ISA RISC-V per applicazioni e carichi di lavoro scientifici e ingegneristici in un ambiente operativo.
Il continuo dialogo tra E4, DEI-UNIBO e CINECA ha permesso a Monte Cimone di raggiungere un tale livello di stabilità e affidabilità, sia in termini di HW che di SW, per eseguire vari flussi di lavoro (ad esempio Quantum Espresso, OpenFOAM) e consentire il porting di ulteriori applicazioni.
Monte Cimone si trova attualmente in fase di validazione finale presso il DEI-UNIBO e un’architettura simile, anche se in scala ridotta, si trova presso il laboratorio R&S di E4 per ulteriori sviluppi. Una volta validato, Monte Cimone sarà trasferito al CINECA per ulteriori test e per l’integrazione nell’ambiente di calcolo di classe exascale.
RISC-V è un’ISA molto promettente per l’HPC, tanto che la European Processor Initiative si avvarrà di un acceleratore basato proprio su questa specifica.
Commenti e dichiarazioni
Cosimo Gianfreda, CTO di E4 Computer Engineering commenta: “Nel corso degli anni, E4 ha perseguito la strategia di essere all’avanguardia nella tecnologia innovativa. I nostri prodotti – progettati tenendo conto delle esigenze degli utenti finali – assicurano massime prestazioni al più basso TCO. Monte Cimone rappresenta un’opportunità chiave per il co-design e lo sviluppo di tecnologie innovative basate su RISC-V e costituisce un passo significativo nel proporre soluzioni ad alta tecnologia ed efficienza energetica.”
“Sono estremamente entusiasta dei risultati che abbiamo raggiunto con Monte Cimone che dimostrano una notevole maturità dello stack software e degli strumenti RISC-V per l’HPC. Credo che le macchine HPC basate su RISC-V non siano lontane, e Monte Cimone sarà determinante per arrivarci più velocemente”, afferma il Prof. Luca Benini, Professore ordinario di Elettronica al DEI-UNIBO e Cattedra di Circuiti e Sistemi Digitali all’ETH di Zurigo.
“Come centro di supercalcolo siamo molto interessati alla tecnologia RISC-V per sostenere la comunità scientifica”, conclude il Dr. Daniele Cesarini, HPC Specialist al CINECA. “Siamo entusiasti di contribuire all’ecosistema RISC-V supportando l’installazione e la messa a punto di codici scientifici e librerie matematiche ampiamente utilizzati per portare avanti lo sviluppo di CPU RISC-V ad alte prestazioni. Crediamo che Monte Cimone sarà foriero della prossima generazione di supercomputer basati su tecnologia RISC-V e continueremo a lavorare in sinergia con E4 Computer Engineering e l’Università di Bologna per dimostrare che RISC-V è pronto per i giganti HPC”.
E4 Computer Engineering
E4 Computer Engineering crea e fornisce soluzioni hardware e software per High Performance Computing, Cloud Computing (privato e ibrido), Containerization, High Performance Data Analytics, Artificial Intelligence, Deep Learning e Virtualizzazione. La crescita degli ultimi anni ha portato l’azienda a completare la propria offerta con l’inserimento di svariate tecnologie open-source tra cui OpenStack, Kubernetes e strumenti per l’implementazione di una toolchain CI/CD. Ulteriori informazioni qui.
