Leonardo fait ses débuts : ce qu'il faut savoir sur ce supercalculateur

J -1 pour Leonardo. Ce supercalculateur sera inauguré le 24 novembre 2022. Il est l'un des trois systèmes de classe « pré-exascale » commandés dans le cadre de l'entreprise commune EuroHPC.

Leonardo est hébergé par le Cineca (consortium universitaire italien) au Technopôle de Bologne. Le bâtiment qui l'accueille est une ancienne manufacture de tabac. Son architecte Pier Luigi Nervi est aussi à l'origine de la salle Paul VI, auditorium à la frontière de l'Italie et du Vatican.

Allumé en octobre, Leonardo est un supercalculateur « générique », au sens où il se destine à « toutes les communautés scientifiques et à la R&D industrielle ». Un appel à projets est en cours jusqu'à fin novembre pour participer à la phase de préproduction. Il est ouvert sans conditions de nationalité.

Une base BullSequana et une 4^e place au TOP500

Les accès se feront sur la partition GPU (« Booster »). Elle regroupe 3456 noeuds de calcul. Des lames BullSequana X2135 « Da Vinci » dotées de :

- 4 GPU NVIDIA Ampere (64 Go HBM2)
- 1 CPU Intel Xeon 8358 (32 coeurs à 2,6 GHz)
- 512 Go de RAM (8 x 64 Go) DDR4-3200
- 2 cartes réseau NVIDIA HDR2 à 100 Gb/s

Avec les ressources de cette partition, Leonardo atteint pour le moment 174,7 PFLOPS de puissance (174,7 billiards de calculs par seconde). Ce qui le place au 4^e rang du dernier TOP500, fraîchement publié. Juste derrière LUMI, autre supercalculateur EuroHPC installé en Finlande et pointé à 309,1 PFLOPS.

Atos et le Cineca prévoient d'atteindre 240 PFLOPS « dans quelques semaines ». La phase de préprod durera de début janvier à fin mars. À cette échéance, l'autre partition (« Data Centric ») devrait être opérationnelle. Elle regroupe 1536 noeuds. Des lames BullSequana X2610 à :

- 2 CPU Intel Xeon Sapphire Rapids à 56 coeurs
- 512 Go de RAM (16 x 32 Go) DDR5-4800
- 1 carte HDR100
- 8 To de stockage NVMe

Leonardo compote aussi une partition stockage, avec deux options. D'une part, une full flash fondée sur des appliances DDN EXAScaler ES400NVX2. Capacité nette : 5,4 Po. Débit : 1400 Go/s en lecture comme en écriture. D'autre part, une hybride en EXAScaler SFA799X. Capacité nette : 106 Po. Débits : 744 Go/s en lecture et 620 Go/s en écriture.

Leonardo... et ses voisins

La mise au norme du Technopôle a mis au jour des vestiges romains : une voie, des puits et une dizaine de tombes. Le complexe hébergera aussi un supercalculateur de l'ECMWF (Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme). Et un de l'IFNF (Institut national italien de physique nucléaire) pour le traitement de données issues du Grand collisionneur de hadrons du CERN.

Avec ses 155 racks, Leonardo occupe environ 600 m² (salle de 32 x 23 x 3,80 m), pour 340 tonnes. Son PUE est estimé à 1,18. Au Green500, il se classe 14^e. Son refroidissement, adiabatique (sans transfert thermique), implique un circuit d'air conditionné de 10 km. L'eau entre à 37 °C et sort à 47 °C. Le sol, fait de plaques de 35 mm d'épaisseur recouvertes de feuilles d'acier, est censé supporter 2400 kg/m². Et la structure, rester stable pendant 4 heures en cas d'incendie.

Leonardo sera par ailleurs connecté, en filaire, à un des ordinateurs quantiques d'EuroHPC, qui sera installé dans son voisinage au deuxième semestre 2023. Le contexte : l'initiative EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure). La France en hébergera un autre, au sein du TGCC, sous la houlette du GENCI, avec une connexion au supercalculateur Joliot-Curie.

Il est question d'allouer, à terme, la moitié de la puissance de calcul à des organismes de recherche italiens. L'autre moitié à des chercheurs européens. Sur le premier volet, les allocations se centreront d'abord sur les « gros » projets monopolisant au moins 5000 heures GPU sur une durée maximale de 12 mois.

Illustrations © Cineca