EMBEDDED
52 • MAGGIO • 2014
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HPC
IN TEMPO REALE
dai sensori ambientali permette di creare simulazioni e sce-
nari d’uso, utili per trarre indicazioni, ad esempio su come
migliorare la gestione di macchinari e impianti in molteplici
applicazioni industriali. E non solo. In campo militare, i sistemi
radar e sonar, o altre applicazioni di elaborazione dei segnali,
generano gigabyte di dati, che per essere analizzati richiedono
una potenza computazionale molto elevata.
Evoluzioni architetturali
A livello architetturale, nel corso degli anni, l’evoluzione
tecnologica nell’area HPEC è passata attraverso numerosi
standard. Dapprima si sono adottati sistemi con bus paralleli,
come il glorioso bus VME, usato in molte applicazioni militari;
o come la tecnologia CompactPCI, implementata in schede
con form factor 3U o 6U, facilmente espandibili e caratterizza-
te da notevoli doti di resistenza a shock e vibrazioni. Si è poi
approdati all’architettura AdvancedTCA (ATCA), che incorpo-
ra tecnologie d’interconnessione ad alta velocità, processori di
ultima generazione e caratteristiche RAS (reliability, availabili-
ty, serviceability) migliorate. Al posto di un’architettura basata
su bus parallelo, la tecnologia AdvancedTCA implementa
un bus d’interconnessione con topologia ridondante di tipo
‘switch fabric’.
Un’altra implementazione, per schede ancora più compatte
rispetto allo standard AdvancedTCA, è quella VPX, un’archi-
tettura progettata per le applicazioni nel mondo aerospaziale
e militare. In questi ambiti, i sistemi small-form-factor in
standard VPX ben si adattano al controllo di dispositivi UAV
(unmanned aerial vehicle), robot terrestri, o altre macchine
del genere, dove i requisiti SWaP sono particolarmente impor-
tanti da soddisfare. Un esempio può essere rappresentato dal
sistema HPEC StarVX di Kontron, in formato VPX 3U, che tra-
sferisce la performance e la larghezza di banda I/O del super-
computing – prima raggiungibile tipicamente solo dentro un
classico data center del mondo IT – direttamente nei sistemi
militari che operano sul campo. La soluzione, sottolinea
Kontron, è basata essenzialmente su tecnologia IT ‘mainstre-
am’ (protocollo TCP/IP, standard PCIe, processori Intel) per
garantire alla piattaforma application-ready continuità di sup-
porto e longevità. Ma anche per facilitare il lavoro
degli sviluppatori di sistemi militari, e consentire
loro di semplificare il processo che si snoda
dalla fase di progettazione, al dispiegamento in
campo di sistemi sonar, radar, o veicoli autonomi.
L’architettura del sistema integra processori Intel
Core di terza generazione, in grado di fornire una
velocità di 16 GB/s (gigabyte al secondo) da e
verso il sottosistema di memoria. La banda arriva
fino a 6 GB/s a livello di data plane via TCP/
IP, e a 4 GB/s sul backplane PCIe, grazie alla
tecnologia VXFabric di Kontron. La piattaforma
rugged StarVX viene resa disponibile in diverse
configurazioni. Le schede blade utilizzando SBC
(single board computer) con processori Intel Core
Eurotech, Aurora
anche per l’HPC embedded
L’incrocio tra una tigre maschio e una leones-
sa viene chiamato ‘tigone’. Il nome sottolinea
una sinergia di potenza, ed è stato scelto da
Eurotech per la propria architettura di super-
computing ad alta efficienza energetica: Aurora
Tigon. Fra l’altro, lo scorso novembre la società
ha annunciato la fornitura di uno di questi sistemi
all’ente francese dell’energia atomica e delle ener-
gie alternative (CEA). Basati su processori Intel
x86, i nodi Tigon hanno due ulteriori acceleratori,
che possono essere GPU NVIDIA o coprocessori
Intel Xeon Phi. L’architettura Tigon, sottolinea
Eurotech, assicura una notevole scalabilità e
flessibilità, e adotta il sistema Hot Direct Water
Cooling, che usa acqua calda per raffreddare pro-
cessori, memorie, alimentatori, al fine di massi-
mizzare l’efficienza di estrazione del calore.
La stessa tecnologia di computing Aurora, utiliz-
zata per i data center e le installazioni in ambienti
controllati, è stata riprogettata e resa utilizza-
bile anche in ambienti severi e per applicazioni
embedded. La piattaforma si basa sull’adozione
di processori Intel Xeon5600, su una sezione di
computing riconfigurabile FPGA-based, e su una
gamma d’interfacce di rete e interconnessioni ad
alta e bassa velocità, che la rendono utilizzabile in
attrezzature remote e mobile. Le unità di elabora-
zione sono contenute in enclosure con connettori
sigillati, capaci di resistere ai livelli di stress pre-
visti dalla specifica MIL-STD-810F.
Fig. 2 – La roadmap dello standard d’interconnessione
InfiniBand
