La Figura di Marcello Rodonò nella Ricerca Astrofisica
Calcolo ad Alte Prestazioni
Sfide e Frontiere
Dipartimento di Fisica e Astronomia
Catania
23-24 Ottobre 2006
I Grandi Temi
Progetti legati all’HPC
Progetti legati alla Visualizzazione Scientifica
Progetti legati all’attività di GRID computing
Il Contributo di Marcello
•Favorisce la nascita di un gruppo di ricerca di Tecnologia Informatica e Cosmologia
•Favorisce la presentazione e lo sviluppo di Progetti Nazionali ed Europei
•Promuove la formazione di giovani studenti nel settore
•Promuove grandi progetti con lungimiranza sulle nuove frontiere: progetti GRID e Consorzio Cometa
High Performance ComputerDal 1993 al 2004
1993 – 1996 Sviluppo di codici N-Body paralleli ad albero su cluster di workstation e sistemi CRAY con HPF
Utilizzo di GRANT da parte di EPCC e CINECAUtilizzo di GRANT da parte di EPCC e CINECA
1996 – 1999 Uso esclusivo di sistemi MPP
Utilizzo dei sistemi CINECA e collaborazione di Utilizzo dei sistemi CINECA e collaborazione di ricerca con gli esperti HPCricerca con gli esperti HPC
L’opera di Rodonò: Da Direttore incoraggia e condivide. Capisce la sfida che iniziamo e che le prospettive sono grandi.
Finanziamenti MIUR: EC - Aree Obiettivo 1
1999 – 2004 Problematiche Astrofisiche attuali, visualizzazione scientifica e alta formazione nel campo del supercalcolo
1999 – 2001 Finanziamento di 1MML di Lire1999 – 2001 Finanziamento di 1MML di Lire: 650 Ml in attrezzature, 200 Ml in contratti,
2002- 2004 Finanziamento di 170.000,00 Euro2002- 2004 Finanziamento di 170.000,00 Euro: 140.000 in attrezzature, 20.000 borsa di studio
Progetto COSMOCT 2004 – 2007:Progetto COSMOCT 2004 – 2007: 380.000 Euro approvato dalla Comunità Europea (TOK)
Il primo sistema MPP 2000-2005
24 Processori
Global RAM Memory: 48 Gbyte
Linguaggi: C, C++, Fortran 90
Paradigmi: OpenMP, MPI, LAPI
IBM SP POWER3Il secondo sistema MPP8 Processori
Global RAM Memory: 16 Gbytes
Disk Array: 800 GB
IBM SP Power4
attualmente in uso, previsto fino a Dicembre 2006
Nasce il progetto denominato FLYFLY: un tree-code parallelo per sistemi multipiattaforma: da CRAY a SGI – ORIGIN, ad IBM SP.
FLY è stato recentemente inserito nella libreria pubblica di codici di Comp. Phys. Comm.
Ad oggi utilizzato da alcuni gruppi di ricerca per simulazioni cosmologiche e recentemente anche per altri campi di ricerca (per interazioni di tipo columbiane)
Prestazioni di FLY
Oggi è portato con MPI2 su piattaforme Linux E’ possibile eseguire simulazioni N-Body con oltre 100 Ml corpi su un sistema con almeno 32 PEs
• Dark Matter nell’Universo (Becciani, Antonucio et al., 1997….)
Evoluzione di Aloni nei Vuoti
(Antonuccio-Delogu et al., Monthly Notices, articolo del 2000)
Millennium Survey (Jenkins et al., 2006)
Altre attività HPC-Trasfomate Wavelet (Pagliaro)
-Analisi di Curve di Luce (Rodonò, Lanza)
-Corsi di Informatica presso l’Università di Catania
-Cicli di Seminari per gli studenti del Dottorato in Fisica
-Workshops: 3 eventi 2003-2006
- Scuole: 2 eventi 2004 e 2006
Organizzazione Eventi
Visualizzazione ScientificaDal 2001 ad oggi
Cosmo.LabCINECA , OACT, ASTRON NFRA, IRA, IFCTR
Finanziamento EC : 378.218 Euro
Finanziamento OACt 76.000 Euro
CNAA FUNDS: 2001 – 2002 Totale finanziato 44.415 Euros
L’attività inizia grazie alla Promozione che Marcello ha fatto del lavoro tecnologico sulla Visualizzazione Scientifica
Una iniziativa che è cresciuta nel tempo
• Visualizzazione 3D ed immersiva di dati di simulazione cosmologica
• Tool di analisi dati (Correlation function, Power sprectrum, Minkowsky functional)
• Reader Specifici (Tipsy, Fits)
• Tool per dati da catalogo
AstroMDAstroMD2001-20042001-2004AstroMDAstroMD2001-20042001-2004
VisIVO VisIVO Interoperable Interoperable visualisation tool for VO datavisualisation tool for VO data
Finanziato dalla EC ed incluso nella collaborazione italiana di Euro-VO
Oggi un tool italiano del VO che riscuote numerosi interessi
Gruppi interessati e che collaborano: CDS Strasburgo, ROE Edimburgo, Johns Hopkins University Baltimora, Harvard
University , NVO USA, Osservatori Padova, Teramo, Torino e Trieste
L’OACT uno dei poli italiani che contribuisce allo sviluppo del Virtual Observatory
VisIVOVisIVOVisIVO è un tool di visualizzaione scientifica sviluppato dall’INAF-OACt in collaborazione con il CINECA.
• Free Software
• Cross Platform (Windows and Linux alpha release)
• N-Dim (>3) Visualizzazione di Dati Astrofisici (LUT e Glyphs =>
proprietà scalari dei data points)
• Visualizzaione di Punti,Volumi e Campi Vettoriali
• Tool di Analisi Dati
• VO (Virtual Observatory) Interoperabilità: Topcat , Aladin ecc
PLASTIC
• Connessione al VizieR 2 Web Service
• Uso di External Grid Enabled Web Service Tools
Il GRID computing e l’HPC all’Osservatorio Astrofisico di
CataniaProgetti
Trinacria Grid Virtual Laboratory (TriGrid VL)
PI2S2 – Consorzio Cometa
Contributo di Marcello
Importante ai fini dell’impostazione di TriGrid
Fondamentale per la Creazione del Consorzio Cometa e per il progetto PI2S2
REGIONE SICILIAASSESSORATO INDUSTRIADIPARTIMENTO INDUSTRIA
Fondi POR Misura 3.15
Il Progetto TriGrid VL
Durata: Novembre 2005 – Novembre 2007
ATS
Creazione della prima infrastruttura di griglia computazionale Regionale Siciliana per applicazioni scientifiche ed industriali.
Integrazione con la Griglia italiana e con quella Europea
Trasferimento Tecnologico e interfaccia di applicazioni scientifiche ed industriali con il software e l’hardware della griglia.
Disseminazione del “paradigma grid”Creazione/agevolazione di spin-off nell’imprenditoria privata
Gli obiettivi del Progetto
K Euro
1 Acquisto e installazione di attrezzature tecnologiche 1.245
2 Spese per il personale dedito alle attività di trasferimento tecnologico e di promozione del servizio 1.603
3 Consulenze per attività di promozione e marketing 50
4 Spese organizzative, logistiche, materiali di consumo 111
5 Spese generali 480
Totale 3.489
Numero di siti dell’infrastruttura 3Numero totale di CPU/core totali disponibili 590
Catania (INAF+INFN) 310
Messina (Università) 200
Palermo (DIFTER) 80
Spazio disco totale disponibile (TByte) 65
Numero totale di tutorial ed eventi di training 4
Numero totale di partecipanti agli eventi di training 150
L’Infrastruttura di TriGrid
IBM Server Blade LS20 - AMD Opteron 286
4 DDR VLP (very low profile) DIMM slots
Ultra 320 non Hot Swap Disk
w/ RAID1
Supports SFF and legacy I/O
expansion cardsBroadcom dual port
ethernet
Two sockets 68W processorsSingle and dual core
L’Infrastruttura di TriGrid
sottosistema storage IBM DS4100
INAF-OACT HPC node
56 CPU/core – 2 GB Ram
Rete di Calcolo Infiniband
3 TByte spazio disco
Topspin, MPICH, MPICH-2
Centro di Calcolo Unificato INFN e INAF-OACT
Missione GAIA GSR, Integrato con il DPC Italiano (OA-Torino)
Missione PLANCK Supporto al DPC Italiano, Pipeline di simulazione e fase operativa (OA/SI-Trieste)
Missione COROT Additional program: analisi di curve di luce (OA-Catania et al.)
VObs.it VO Teorico, Visualizzazione (OA/SI-Trieste, OA-Torino, Uni-Trieste, CINECA,OA-Catania)
Simulazioni cosmologiche DM - Weak Gravitational Lensing, LSS, MFD (Uni-Trieste, OA-Catania)
Principali Applicazioni di Astrofisica
TRIGRID VL PRIMA CALL
Primo Workshop 13 Marzo 2006
Form
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martedi 8 novembre 2005
ORGANI DEL CONSORZIO
- l'Assemblea dei Consorziati; - il Presidente del Consorzio; - il Consiglio di Amministrazione;- il Comitato tecnico-scientifico;-il Collegio dei Revisori
Sede Legale c/o INFN – sez. di Catania Via S. Sofia 64, Catania (Dip. Fisica e Astronomia)
Il Consorzio Cometa
COnsorzio Multi Ente per la promozione e
l'adozione di Tecnologie di calcolo Avanzato
Fondato Febbraio 2005
INAF (PA+CT) partner paritario
martedi 8 novembre 2005
Progetto per l’Implementazione e lo Sviluppo di una e-Infrastruttura in Sicilia basata sul paradigma della
grid (PI2S2)
Aree Obiettivo 1
Avviso MIUR 1575 del 2004
PON Misura II.2 azione a
Progetto di Ricerca di durata 36 mesi: 2006-2008
Ricerca Fondamentale
Ricerca Industriale
Infrastruttura di Calcolo con il Paradigma della GRID
Il Progetto PI2S2
martedi 8 novembre 2005
Gli obiettivi del Progetto
Favorire lo sviluppo e la diffusione delle nuove tecnologie
Realizzare ricerca avanzata sia nel settore pubblico che in quello privato
Offrire le potenzialità di calcolo e di immagazzinamento dati alla ricerca ed all’imprenditoria operanti su tutto il territorio.
Costo complessivo del progetto € 11.338.250,00 (€ 2.000.000 INAF) di
cui 3.343.000 di Attrezzature per il Grid Computing
martedi 8 novembre 2005
L’infrastruttura di Cometa PI2S2
Scelta Strategica del Progetto
HPC-gridGara in fase di espletamento
Tutti i sistemi di Calcolo di PI2S2 saranno HPC Oriented
Caratteristiche dell’Architettura
Server Blade con 2 processori per lama
Processori Dual Core 64 bit del tipo probabilmente AMD Opteron (o equivalente)
2 GB Ram per CPU-core (nodi con 4 core e 8 GB Ram)
Rete a Bassa Latenza di tipo Infiniband 1X o 4X (o equivalente)
Sistema di Storage Raid 0,1,5 con Hot Spare
New
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griglia
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HPC - orie
nted
martedi 8 novembre 2005
Investimenti Suddivisi per polo geografico
Catania (Polo scientifico della Cittadella Universitaria comprendente strutture di INAF-OACT, INFN e UNICT)
L’infrastruttura di Cometa PI2S2
Centro di calcolo unificato INFN - INAF(OACT)
● INFN data Center : almeno 280 CPU-core
● INAF-OACt data Center - HPC system: almeno 200 CPU-core
● almeno 100 TByte complessivi di spazio disco
Università di Catania
N. 2 aule multimediali da almeno 50 postazioni ciascuna (UNIct)Nodo: N. 160 CPU-core e 50 TByte complessivi di spazio disco
martedi 8 novembre 2005
Università di Messina
N. 1 aula multimediale da 50 postazioni Nodo: 240 CPU–core 30 TBytes spazio disco di disco
Centro di calcolo unico Università di Palermo - INAF (Palermo)
HPC system: almeno 256 CPU-core
almeno 60 TByte complessivi di spazio disco
L’infrastruttura di Cometa PI2S2
martedi 8 novembre 2005
Unità INAF del polo di CataniaA. Origine ed evoluzione della Struttura a Grande Scala dell'UniversoB. Evoluzione del campo magnetico su Larga ScalaC. Partecipazione al progetto VObs.it: Data Center per la cosmologia teorica con servizi integrati per il Virtual Observatory (VO).Unità INAF del polo di PalermoA. Simulazioni numeriche di plasmi astrofisici (INAF/OAPa).B. Astroparticelle – Simulazione (INAF/IASF-Pa).C. Astronomia X e Gamma – Analisi dati (INAF/IASF-Pa).
Le Applicazioni di Astrofisica di PI2S2
Supporto strategico alle Missioni spaziali (p.e. Gaia, Planck, Alma
ecc.) e ai più importanti progetti Nazionali ed Internazionali
martedi 8 novembre 2005
~15.000.000 € in 3 anni~300 anni/uomo (2/3 nuovi contratti)
> 1700 CPU/core > 300 TByte HPC - Grid
Per Concludere: TriGrid + PI2S2
Supporto alla ricerca scientifica e alle grandi sfide che essa pone
martedi 8 novembre 2005
Per Concludere: tempi e sfide
Tempi
I Partecipanti al progetto TriGrid avranno le prime macchine saranno operative a Novembre 2006
Il Consorzio Cometa avrà le prime macchine operative entro Gennaio 2007 e completerà i suoi sistemi nei primi mesi del 2008
Grande Sfida al futuro del Calcolo
I due progetti, a Catania e Messina, costituiranno un unico sistema di Grid
Computing ed HPC a disposizione della comunità scientifica
martedi 8 novembre 2005
Grazie MarcelloUgo Becciani
Vincenzo Antonuccio
Alfio Bonanno
Alessandro Costa
Piero Massimino
Mario Gambera
Antonio Pagliaro
Massimiliano Bonamente
Alessio Romeo
Daniela Ferro
Angela Germanà
Marco Comparato
Bjorn Larsson
Alessandro Grillo
Vincenzo Costa