En Enero de este año el SNCAD comunicó los proyectos aprobados en la convocatoria IPAC donde el CCAD-UNC se comprometió a entregar 500000 horas/core para un Proyecto de Cálculo (PAD). El proyecto asignado fue el presentado por el Dr. Carlos Ruestes de UNCuyo-CONICET. Vamos a conocer su experiencia dentro del CCAD-UNC hasta el momento.
Hola Carlos. Contanos donde trabajás, que hace tu grupo.
Actualmente soy investigador asistente de CONICET y trabajo en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Cuyo, recientemente designada como unidad ejecutora de doble dependencia CONICET-UNCUYO. En el grupo realizamos estudios relacionados a ciencia de materiales, principalmente propiedades mecánicas de metales nanocristalinos, también estudiamos grafeno y otros materiales no metálicos.
¿Qué herramientas computacionales usa? ¿Porqué necesitan del HPC?
La herramienta que usamos es LAMMPS, acrónimo para Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator. Para una adecuada comparación entre estudios experimentales y resultados computacionales es preciso achicar las brechas de escala dimensional y temporal que existen entre experimentos y simulaciones atomísticas. Así resulta fundamental trabajar con sistemas simulados con una cantidad de átomos del orden de 10⁷ y aplicando solicitaciones dinámicas en tiempos realistas. El problema de la escala dimensional puede ser atacado mediante paralelización, empleando múltiples procesadores simultáneamente, cada uno de ellos resolviendo un subdominio de la muestra original. La cuestión de la escala temporal es más problemática, pero computacionalmente hablando digamos que está linealmente relacionada con la velocidad de los procesadores. Es evidente que la computación en paralelo y de alta performance es el recurso indispensable para tratar con este tipo de problemas.
Cuando aparecieron los IPAC ustedes pidieron un proyecto de 500000 horas/core. Contame de que se trata el proyecto, que software van a utilizar y como estimaron el tiempo de cálculo.
El proyecto trata sobre el estudio de los mecanismos de deformación en metales cuando son sujetos a procesos de mecanizado nano-escala.
Los procesos de rayado y corte nanométrico son dos técnicas prometedoras y que han atraído gran interés de la comunidad científica internacional por su potencial impacto para la fabricación de estructuras y dispositivos a nano-escala. Estas técnicas son las que han permitido, entre otras cosas, fabricar transistores de tipo IPG (in-plane-gate) y SET (single-electron transistors) mediante el nanomecanizado de hetero-estructuras de arseniuro de galio / arseniuro de galio-aluminio (GaAs/AlGaAs) utilizando un microscopio de fuerza atómica. El concepto de la tecnología de rayado y corte nanométrico tiene consecuencias de largo alcance, ya que permitiría mejorar sensiblemente procesos productivos asociados a la fabricación de dispositivos micro y nanoelectromecánicos, entre otras aplicaciones.
La técnica de estudio es dinámica molecular y el software es LAMMPS, cuyo rendimiento en HPC es muy bueno y el tiempo de cálculo lo estimamos por experiencia previa con Mendieta y con un clúster estadounidense de similares características.
El SNCAD les asignó a CCAD-UNC como unidad para ejecución de tu proyecto. Contame como fue el proceso de pedido de cuenta y de establecimiento del entorno de trabajo.
El proceso fue sencillo y completé una solicitud de cuenta en el sitio del CCAD-UNC. El establecimiento del entorno de trabajo fue una cuestión de minutos y los inconvenientes que surgieron (mínimos y esperables) fueron de muy rápida solución gracias al soporte de Antonio Russo.
Veo que al día de hoy tenés 7326 horas/core utilizadas en Mendieta. Me gustaría que nos des tu impresión de como ha sido hasta ahora el trabajo en Mendieta y que esperas para futuro ya que queda un largo camino para completar esa cantidad de horas.
Aún no he podido hacer mucho uso del equipo, por cuestiones ajenas al CCAD. El tiempo de la solicitud me permitió incrementar notablemente el tamaño de la simulación que puedo realizar y eso trajo aparejado algunos inconvenientes. De hecho casi el total de las horas utilizadas hasta ahora fue destinada a pruebas para la modificación de la estrategia en una etapa particular de la simulación. Recién logramos superar el inconveniente durante la primera semana de Marzo, así que esperamos hacer un uso más intensivo del equipo en las próximas semanas.
El equipo funciona muy bien, y la tasa de transferencia de datos en tarde/noche es buena.
¿Como ves los proyectos IPAC y la situación del HPC en la Argentina?
Los proyectos IPAC me parecen una iniciativa importante, por la forma en la que el llamado fue planteado, favoreciendo proyectos que aborden un problema científico y/o tecnológico desafiante, dando prioridad a los proyectos que planteen problemas de transferencia de tecnología o con posibles aplicaciones.
Muchas gracias por tu tiempo.
¡Gracias a ustedes!
