Computación de altas prestacións e computación na nube

A resolución de problemas cunha carga computacional elevada require o emprego de computadores paralelos, baseados en sistemas multiprocesador e redes de computadores. Este tipo de computadores son empregados nun grande número de campos da ciencia, a enxeñaría e a industria, que precisan o apoio de potentes computadores e o desenvolvemento de aplicacións paralelas para seguir avanzando.

Ademais, as técnicas de computación de altas prestacións poden ser empregadas noutro tipo de plataformas, tales como procesadores multinúcleo e con moitos núcleos (manycore) e GPUs, para extraer o máximo rendemento das aplicacións que se desenvolven para as mesmas. O aproveitamento eficiente e a mellora destas plataformas e das aplicacións paralelas require actuacións tanto a nivel hardware coma software.

Un dos soportes para a computación máis prometedores, polas vantaxes que ofrece, é a computación na nube, un novo modelo de prestación de servizos e tecnoloxía a través da rede. O usuario pode acceder a recursos de computación, aplicacións e servizos de almacenamento de forma flexible e transparente, dende calquera sistema conectado á rede e sen necesidade de coñecer a localización física nin a configuración dos sistemas que ofertan estes servizos.

As liñas de investigación nas que se encadra este programa abarcan dende a simulación de dispositivos electrónicos e o deseño de unidades funcionais, até o uso de supercomputadores e de infraestruturas na nube.

Obxectivos científicos

  • Predición do rendemento de aplicacións en sistemas paralelos mediante o desenvolvemento de modelos de rendemento e a instrumentación de código para sistemas de memoria distribuída, sistemas multinúcleo e sistemas híbridos CPU-GPU.
  • Optimización de aplicacións, en particular as irregulares, sobre arquitecturas de altas prestacións (sistemas multinúcleo, manycore, GPUs, etc.) mediante a utilización de técnicas para a explotación do paralelismo dispoñible, o aproveitamento das características da xerarquía de memoria, a migración de datos e fíos, o equilibrio da carga computacional, etc.
  • Desenvolvemento de aplicacións paralelas no ámbito do procesado de imaxes en tempo real, a subdivisión de superficies paramétricas, a simulación de novos dispositivos electrónicos, o procesamento en sistemas de información xeográfica (GIS) e a simulación de sistemas físicos e químicos.
  • Optimización de unidades funcionais, desenvolvemento de unidades funcionais multifunción enerxeticamente eficientes para o cómputo de funcións transcendentais e estimación de erros de aplicacións computacionalmente intensivas en sistemas manycore heteroxéneos.
  • Deseño de arquitecturas e optimización algorítmica sobre hardware reconfigurable e sistemas multinúcleo.
  • Desenvolvemento de novas tecnoloxías orientadas a un mellor aproveitamento dos recursos de altas prestacións e optimización dos sistemas de planificación da nube para xestión eficiente e aforro enerxético.
  • Desenvolvemento de mecanismos para facilitar a análise e procesamento de grandes cantidades de información (Big Data).
  • Estudo das posibilidades de incorporación de novas arquitecturas, como as GPUs, a unha infraestrutura na nube.
  • Xestión dinámica e eficiente de workflows como servizos (WaaS).
  • Descubrimento e composición dinámica de servizos na nube baseadas en preferencias de usuarios.

Obxectivos tecnolóxicos

  • Optimización de sistemas de procesamento de linguaxe natural.
  • Aplicación de técnicas de altas prestacións para o procesamento de datos en GIS.
  • Visualización, segmentación e clasificación de imaxes en tempo real en arquitecturas GPU e multinúcleo.
  • Desenvolvemento e optimización de códigos de simulación numérica.
  • Desenvolvemento de aplicacións para FPGA e procesadores encaixados e desenvolvemento de unidades funcionais.
  • Despregamento dunha infraestrutura na nube como servizo para mellorar o aproveitamento dos recursos computacionais dispoñibles.
  • Establecemento de heurísticas para a xestión eficiente do centro de datos baseado en computación na nube.
  • Creación de contornas de investigación virtual (VRE) para facilitar o envío de traballos a sistemas de altas prestacións e na nube.
  • Desenvolvemento dunha infraestrutura para a xestión eficiente de WaaS.
  • Implantación da tecnoloxía de descubrimento e composición de servizos como parte do planificador da nube.