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Supercalcolo per materiali avanzati con E4 Computer Engineering nel progetto MaX

Pubblicato il 15 marzo 2023
E4 Computer Engineering sviluppo materiali avanzati Daniele Gregori

E4 Computer Engineering prosegue la sua partecipazione al Centro di eccellenza europeo MaX (MAterials design at the eXascale) mettendo a disposizione le sue competenze tecnologiche e la sua esperienza nella gestione di iniziative europee.

Il progetto è nato per sviluppare materiali avanzati grazie a big data e supercalcolo, guidando l’evoluzione del software di simulazione nella scienza dei materiali attraverso una stretta interazione con le tecnologie informatiche attuali e future. Il Centro MaX ha già raggiunto importanti risultati con i primi rilevanti finanziamenti europei nel 2015 e 2018, ed entra ora nella sua terza fase di ricerca: lo scopo è fornire alla comunità europea della simulazione dei materiali, sia sviluppatori che utenti finali, gli strumenti necessari non solo per avvalersi dell’innovazione tecnologica derivante dall’avvento di sistemi di calcolo eterogenei e massivamente paralleli, ma soprattutto per sfruttare questa innovazione per affrontare sfide scientifiche fino ad oggi ritenute proibitive.

Per raggiungere questo obiettivo, le attività del Centro seguiranno le orme tracciate dalle prime due fasi, che hanno aperto la strada al porting, ottimizzazione e scalabilità su più architetture eterogenee di complessi codici informatici all’avanguardia. L’idea è quella di portare un insieme di codici abilitanti (‘flagship codes‘) sviluppati da diversi enti di ricerca (i.e. CNR, Cineca, SISSA) su sistemi di calcolo exascale o post-exascale per migliorarne le prestazioni, avvalendosi di una metodologia di lavoro chiamata co-design ovvero la verifica sperimentale delle performance dei codici su macchine con tecnologie avanzate su piccola scala per capire per quali dispositivi hardware funzionano meglio e orientare lo sviluppo verso questi specifici device.

In questo processo, verranno messe in campo azioni comuni che contribuiranno anche all’evoluzione di un forte ecosistema tecnologico europeo. E4 Computer Engineering sarà proprio coinvolta nel co-design del progetto, mettendo a disposizione le proprie conoscenze e fornendo ai partner accesso remoto al suo laboratorio di R&D che si caratterizza per avere un ambiente controllato (temperatura costante, strumenti di monitoring del consumo elettrico, integrazione in un ambiente eterogeneo) e una potenza erogabile massima di circa 100kW, dove sono anche ospitati su 6 rack i server dedicati ad attività esclusiva di R&D, molti dei quali disponibili con tecnologie di ultima generazione o addirittura prototipali.

“E4 Computer Engineering vanta una lunga storia di successo nei progetti europei, oltre a una consolidata reputazione ventennale nel campo HPC sia in Italia che all’estero per la quale abbiamo ricevuto nel tempo importanti riconoscimenti internazionali – spiega Daniele Gregori, chief scientific officer di E4 Computer Engineering -. Il progetto MaX si ripromette di portare vantaggi significativi e duraturi a numerosi ambiti industriali, con lo sviluppo di materiali innovativi in grado di offrire prestazioni senza uguali. Avendo supportato con successo le prime due fasi del progetto, riteniamo di poter dare un contributo importante anche alla terza che si apre ora”.

Al centro del progetto MaX c’è la scienza dei materiali, una materia multidisciplinare che coinvolge matematica, fisica, chimica e informatica. L’utilizzo di codici abilitanti su sistemi exascale porterà innumerevoli vantaggi, migliorando le prestazioni sia in termini di time-to-solution che di energy-to-solution nei processi di dinamica molecolare in cui E4 Computer Engineering ha già dimostrato di avere competenze tramite appositi studi pubblicati su riviste specializzate e avendo partecipato con successo alle fasi precedenti del progetto MAX. Un esempio pratico di immediata ricaduta industriale è stato lo sviluppo di nuovi coloranti utilizzati nel settore alimentare.

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