KA科學(xué)數(shù)據(jù)處理器(SDP)聯(lián)盟已完成其工程設(shè)計(jì)工作，標(biāo)志著五年工作結(jié)束，設(shè)計(jì)兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)中的一臺(tái)，處理SKA望遠(yuǎn)鏡產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。

由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的SDP聯(lián)盟設(shè)計(jì)了共同構(gòu)成SKA “大腦”的元素。SDP是望遠(yuǎn)鏡接收器收集的大量數(shù)字化天文信號(hào)處理的第二階段。總共有11個(gè)國(guó)家的近40個(gè)機(jī)構(gòu)參加。

英國(guó)政府通過科學(xué)技術(shù)設(shè)施委員會(huì)(STFC)承諾投資1億英鎊用于建設(shè)SKA和SKA總部，作為該項(xiàng)目的核心成員。SKA組織的全球總部位于英國(guó)Jodrell Bank，標(biāo)志性的Lovell望遠(yuǎn)鏡的所在地

“與廣播天文學(xué)以及高性能計(jì)算行業(yè)這樣的國(guó)際專家團(tuán)隊(duì)合作非常愉快，”SDP SKA組織項(xiàng)目經(jīng)理Maurizio Miccolis說。“我們已經(jīng)與幾乎所有SKA國(guó)家合作，以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這表明我們正在努力做的事情是多么艱難。”

該聯(lián)盟的作用是設(shè)計(jì)將中央信號(hào)處理器(CSP)的科學(xué)數(shù)據(jù)處理成科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)品所需的計(jì)算硬件平臺(tái)，軟件和算法。

“SDP是數(shù)據(jù)成為信息的地方，”SKA組織數(shù)據(jù)中心科學(xué)家Rosie Bolton說。“這是我們開始理解數(shù)據(jù)并生成詳細(xì)的天空天文圖像的地方。”

要做到這一點(diǎn)，SDP將需要提取數(shù)據(jù)并以驚人的速度通過數(shù)據(jù)減少管道，然后形成將被復(fù)制并分發(fā)到全球區(qū)域中心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包，世界各地的科學(xué)家將訪問這些數(shù)據(jù)包。 。

SDP本身將由兩臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)組成，一臺(tái)位于南非的開普敦，另一臺(tái)位于澳大利亞的珀斯。

“我們估計(jì)SDP的總計(jì)算能力大約為250 PFlops - 比全球目前最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)IBM Summit高出25%，”Maurizio說。“總的來說，SDP每年將在全球范圍內(nèi)分發(fā)高達(dá)600 PB的數(shù)據(jù) - 足以滿足超過一百萬臺(tái)普通筆記本電腦的需求。”

此外，由于流入SDP的數(shù)據(jù)量很大：大約5 Tb / s，比2022年預(yù)計(jì)的全球平均寬帶速度快100,000倍，因此需要幾乎實(shí)時(shí)地自行決定什么是噪音和值得保留的數(shù)據(jù)。

該團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了SDP，以便能夠從數(shù)據(jù)中檢測(cè)和消除人造射頻干擾(RFI) - 例如從衛(wèi)星和其他來源。

“通過推動(dòng)技術(shù)上的可行性并為我們的HPC需求開發(fā)新的軟件和架構(gòu)，我們還創(chuàng)造了在其他領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用程序的機(jī)會(huì)，”Maurizio說。

高性能計(jì)算在天氣預(yù)報(bào)，氣候研究，藥物開發(fā)等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著越來越重要的作用，其中許多領(lǐng)域都需要先進(jìn)的建模和模擬。

劍橋卡文迪什實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Paul Alexander教授說：“我要感謝參與該財(cái)團(tuán)的所有人多年來的辛勤工作。如果沒有這樣的國(guó)際合作，就不可能設(shè)計(jì)出這臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)。“