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

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.This work is supported by the TEXTAROSSA project (G.A. n. 956831), as part of the EuroHPC initiative.Peer ReviewedArticle 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, ItalyPostprint (author's final draft