A radioastronomia é uma ciência venerável associada ao estudo do espaço e tem quase um século de história. Mas os radiotelescópios modernos são muito complexos e geram grandes quantidades de dados que apenas um supercomputador pode processar. O centro do supercomputador Pawsey, localizado na cidade australiana de Perth, está se preparando para uma “inundação” do conjunto de telescópios SKA.
O nome do projeto SKA significa Square Kilometer Array – “conjunto de antenas com uma área de um quilômetro quadrado”. Este é o maior projeto internacional na área de radioastronomia, prevendo a criação de um rádio interferômetro com uma área inédita do campo de antenas. Na verdade, desde os anos noventa, o projeto foi aprimorado significativamente, e agora a área de coleta do SKA ultrapassa significativamente esse número.
O complexo, que inclui centenas de antenas e centenas de milhares de elementos de uma matriz de abertura de baixa frequência, estará localizado em dois continentes ao mesmo tempo, nos lugares mais remotos da Austrália e da África do Sul – para minimizar a interferência de rádio causada por humanos modernos atividade.
Setonix será baseado em soluções
A instalação SKA foi aprovada há cerca de uma semana, mas o projeto é muito ambicioso. A conclusão completa do trabalho deve ser esperada até o final desta década, mas é necessário se preparar para o influxo de dados vindos de um radiotelescópio tão avançado agora. O anúncio foi feito pelo centro de supercomputador Pawsey, localizado a algumas centenas de quilômetros da futura parte australiana do SKA e deve seu nascimento em 2014 a este projeto.
O Pawsey Center garantiu com sucesso US $ 70 milhões em financiamento para substituir e atualizar a infraestrutura de rede, computação e armazenamento. O fornecedor do novo equipamento é o HPE Cray, o futuro supercomputador já se chama Setonix, em homenagem ao fofo animal australiano conhecido como quokka.
Novo supercomputador usará a tecnologia HPE S3
A capacidade existente do Pawsey Centre é estimada em cerca de 1,8 Pflops, mas Setonix será 30 vezes mais potente e desenvolverá 50 Pflops, tornando-se o supercomputador mais rápido da Austrália. O volume de sistemas de armazenamento de objetos em sua composição chegará a 60 PB – e isso agrada os funcionários da Pawsey, pois mesmo agora, 20% do poder de computação do centro relacionado a tarefas astronômicas responde por 80% do volume total de dados. Atualmente, esses dados vêm de outro radiotelescópio, o MWA.
Vale ressaltar que os dados não chegam na forma “bruta” – o MWA possui seu próprio data center, fechado em uma gaiola de Faraday para evitar interferências no funcionamento do complexo de antenas. Um array baseado em FPGAs e aceleradores gráficos é responsável pelo processamento das “matérias-primas” recebidas, e este é um dos maiores sistemas FPGA do mundo. E já está claro que a radioastronomia em larga escala requer uma mudança na abordagem de armazenamento e movimentação de dados.
Parâmetros técnicos do futuro complexo de radioastronomia SKA
Anteriormente, bastava apenas calibrar, digitalizar e salvar os sinais de entrada por meio de bibliotecas de fitas para posterior processamento, uma vez que os volumes variavam de gigabytes a terabytes. Mas agora estamos falando de petabytes, e um supercomputador de verdade é necessário para analisar tais matrizes. Como parte do projeto ASKAP, o centro Pawsey, junto com HPE Cray, está desenvolvendo uma plataforma que pode lidar com esse fluxo e estamos falando, entre outras coisas, sobre processamento em tempo real.