Cervello senza segreti grazie a un supercomputer

Il Blue Brain Project dell'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), un'iniziativa svizzera di ricerca sul cervello, ha scelto Hewlett Packard Enterprise per costruire un supercomputer di nuova generazione per la modellazione e la simulazione del cervello dei mammiferi.

Il sistema è stato installato presso il Centro nazionale di supercalcolo svizzero (CSCS) di Manno, Lugano, in Svizzera.

Il nuovo supercomputer, chiamato "Blue Brain 5", è dedicato alla simulazione delle neuroscienze, in particolare alla ricerca, analisi e visualizzazione basata sulla simulazione, per far progredire la comprensione del cervello.

I disturbi cerebrali sono fenomeni complessi che vanno dai geni ai circuiti del cervello: stabilire una visione integrata di come tutti i livelli interagiscano e siano modificati dalle malattie cerebrali è la sfida principale nella comprensione del cervello.

Il Blue Brain Project del politecnico lemano è pioniere nell'approccio alla ricostruzione e alla simulazione di modelli digitali di cervelli per affrontare questa sfida.

HPE ha ottenuto un primo contratto per la creazione del Blue Brain Project alla fine del 2017. SI stima un valore totale per tecnologie e competenze di supercalcolo del progetto fino a 18 milioni di franchi.

Il ceo stesso di HPE, Antonio Neri, ha sottolineato come la missione della società sia "creare tecnologie che migliorino la qualità della vita, incluse le tecnologie per il settore sanitario per salvare vite umane".

Il supercomputer realizzato da HPE si basa sul sistema HPE SGI 8600, che fornisce prestazioni di elaborazione su misura e scalabili per consentire al Blue Brain Project di perseguire l'obiettivo della roadmap scientifica per il 2020 di modellare intere regioni del cervello di topo, in particolare il talamo e la neocorteccia .

HPE ha progettato Blue Brain 5 per supportare le diverse sfide di elaborazione dei flussi di lavoro di ricostruzione e simulazione del progetto Blue Brain Project. L'architettura flessibile del sistema HPE SGI 8600 è strumentale per la missione del progetto Blue Brain in quanto può ospitare diversi sottosistemi specificamente orientati per attività come la visualizzazione o il deep learning, pur essendo gestiti come un unico sistema. Blue Brain 5 integra quattro diverse configurazioni, ognuna ottimizzata per un diverso profilo di carico di lavoro, fornendo punti di forza specifici in aree come larghezza di banda della memoria, larghezza di banda della rete, potenza di elaborazione, elaborazione grafica e input output.

Felix Schürmann, Co-Direttore del Blue Brain Project

"La missione scientifica del Blue Brain Project dipende in modo critico dalle nostre capacità di supercalcolo - ha dichiarato Felix Schürmann, Co-Direttore del Blue Brain Project -. La modellizzazione di un singolo neurone di Blue Brain oggi porta a circa 20.000 equazioni differenziali ordinarie, quando si modellano intere regioni cerebrali, e questo genera rapidamente 100 miliardi di equazioni che devono essere risolte contemporaneamente".

Le caratteristiche del supercomputer

Il supercomputer HPE SGI 8600 di Blue Brain Project è composto da 372 nodi di calcolo che forniscono 1.16 petaflop di prestazioni di picco.

Il sistema è dotato di 94 terabyte di memoria, un equivalente di 23.000 laptop, e utilizza processori Intel Xeon Gold 6140 e Intel Xeon Phi 7230 nonché processori grafici NVIDIA Tesla V100.

Il sistema utilizza reti ad alte prestazioni Mellanox InfiniBand e dispone di 4 petabyte di storage ad alte prestazioni da DataDirect Networks (DDN), che offrono una larghezza di banda aggregata di oltre 50 GB/s, associata a un motore di memoria a 80 GB/s basato su flash.

Il sistema dispone anche di una soluzione di raffreddamento a liquido ad alta efficienza energetica che non scarica l'aria riscaldata nel data center.

 

 

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