Towards EXtreme scale technologies and accelerators for euROhpc hw/Sw supercomputing applications for exascale: The TEXTAROSSA approach

• DOI: 10.1016/j.micpro.2022.104679
• Publication Date: 2022-09-23T15:19:11Z
• Authors: Giovanni Agosta; Marco Aldinucci; Carlos Alvarez; Roberto Ammendola; Yasir Arfat; Olivier Beaumont; Massimo Bernaschi; Andrea Biagioni; Tommaso Boccali; Berenger Bramas; Carlo Brandolese; Barbara Cantalupo; Mauro Carrozzo; Daniele Cattaneo; Alessandro Celestini; Massimo Celino; Iacopo Colonnelli; Paolo Cretaro; Pasqua D’Ambra; Marco Danelutto; Roberto Esposito; Lionel Eyraud-Dubois; Antonio Filgueras; William Fornaciari; Ottorino Frezza; Andrea Galimberti; Francesco Giacomini; Brice Goglin; Daniele Gregori; Abdou Guermouche; Francesco Iannone; Michal Kulczewski; Francesca Lo Cicero; Alessandro Lonardo; Alberto R. Martin...; Michele Martinelli; Xavier Martorell; Giuseppe Massari; Simone Montangero; Gianluca Mittone; Raymond Namyst; Ariel Oleksiak; Paolo Palazzari; Pier Stanislao Pa...; Federico Reghenzani; Cristian Rossi; Sergio Saponara; Francesco Simula; Federico Terraneo; Samuel Thibault; Massimo Torquati; Matteo Turisini; Piero Vicini; Miquel Vidal; Davide Zoni; Giuseppe Zummo
• Keywords: Energia -- Consum; exascale computing, thermal and power management, euroHPC; 02 engineering and technology; Scientific Computing; Energy consumption; Àrees temàtiques de la UPC::Informàtica::Arquitectura de computadors; HPC; 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering; [INFO]Computer Science [cs]; High performance computing; High-performance computing; Càlcul intensiu (Informàtica); Software

Peer Reviewed<br/>Article signat per 56 autors/es: Giovanni Agosta (a) , Marco Aldinucci (f) , Carlos Alvarez (h) , Roberto Ammendola (n) , Yasir Arfat (f) , Olivier Beaumont (g) , Massimo Bernaschi (c) , Andrea Biagioni (j) , Tommaso Boccali (l) , Berenger Bramas (g) , Carlo Brandolese (a) , Barbara Cantalupo (f) , Mauro Carrozzo (c) , Daniele Cattaneo (a) , Alessandro Celestini (c) , Massimo Celino (b) , Iacopo Colonnelli (f) , Paolo Cretaro (j) , Pasqua D’Ambra (d) , Marco Danelutto (e) , Roberto Esposito (f) , Lionel Eyraud-Dubois (g) , Antonio Filgueras (h) , William Fornaciari (a) , Ottorino Frezza (j) , Andrea Galimberti (a) , Francesco Giacomini (k) , Brice Goglin (g) , Daniele Gregori (o) , Abdou Guermouche (g) , Francesco Iannone (b) , Michal Kulczewski (i) , Francesca Lo Cicero (j) , Alessandro Lonardo (j) , Alberto R. Martinelli (f) , Michele Martinelli (j) , Xavier Martorell (h) , Giuseppe Massari (a) , Simone Montangero (m), Gianluca Mittone (f) , Raymond Namyst (g) , Ariel Oleksiak (i) , Paolo Palazzari (b) , Pier Stanislao Paolucci (j) , Federico Reghenzani (a)∗ , Cristian Rossi (j) , Sergio Saponara (e) , Francesco Simula (j) , Federico Terraneo (a) , Samuel Thibault (g) , Massimo Torquati (e) , Matteo Turisini (j) , Piero Vicini (j) , Miquel Vidal (h) , Davide Zoni (a) , Giuseppe Zummo (b) // (a) Politecnico di Milano, Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, Italy; (b) ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, Italy; (c) Istituto per le Applicazioni del Calcolo (IAC), Consiglio Nazionale delle Ricerche, Rome, Italy; (d) Istituto per le Applicazioni del Calcolo (IAC), Consiglio Nazionale delle Ricerche, Naples, Italy; (e) University of Pisa, Italy; (f) University of Torino, Italy; (g) Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria), France; (h) Barcelona Supercomputing Center, Spain; (i) Poznan Supercomputing and Networking Center, Poland; (j) Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, Italy; (k) Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, CNAF, Italy; (l) Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa, Italy; (m) University of Padova and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Sezione di Padova, Italy; (n) Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata, Italy; (o) E4 Computer Engineering Spa, Italy<br/>In the near future, Exascale systems will need to bridge three technology gaps to achieve high performance while remaining under tight power constraints: energy efficiency and thermal control; extreme computation efficiency via HW acceleration and new arithmetic; methods and tools for seamless integration of reconfigurable accelerators in heterogeneous HPC multi-node platforms. TEXTAROSSA addresses these gaps through a co-design approach to heterogeneous HPC solutions, supported by the integration and extension of HW and SW IPs, programming models, and tools derived from European research.<br/>This work is supported by the TEXTAROSSA project (G.A. n. 956831), as part of the EuroHPC initiative.<br/>