EuroHPC MultiXscale, Centre of Excellence in exascale-oriented application co-design and delivery for multiscale simulations

I dagens digitaliserte verden har programvare blitt et uunnværlig verktøy som alle bruker hver dag på telefonen, datamaskinen sin eller i skyen. Forskere er intet unntak. De er avhengige av programvare for å drive åpen vitenskap, for å støtte nye oppdagelser innen bioinformatikk og personlig helsevesen, eller for å utnytte kunstig intelligens. Ofte må de bruke programvare på mange forskjellige enheter, inkludert på avansert teknologi levert av superdatamaskiner. Mange av forskere sliter imidlertid med å komme i gang, fordi installasjon av vitenskapelig programvare kan være en utfordring i seg selv. MultiXscale-prosjektet vil bidra til å revolusjonere måten vitenskapelig programvare brukes på datasystemer gjennom å utvikle tjenesten EESSI (European Environment for Scientific Software Installations, www.eessi-hpc.org). EESSI går utover konvensjonell programvareinstallasjon når det gjelder ytelse, enkelhet og effektivitet. Faktisk bygger den programvareinstallasjoner som er optimalisert for moderne datamaskinarkitekturer og strømmer dem til maskiner hvor som helst i verden nesten i sanntid. Dette ligner på populære strømmetjenester som Netflix og Spotify, hvor brukerne kan velge fra en enorm samling av videoer eller sanger. For å demonstrere evnene til EESSI, vil MultiXscale-prosjektet forfølge tre pilotapplikasjoner av samfunnsmessig og industriell betydning: helikopterdesign og sertifisering for sivil transport, batteriapplikasjoner for å støtte bærekraftig energiomstilling, og ultralyd for ikke-invasiv diagnostikk og biomedisinske applikasjoner. EESSI er en game changer for utviklere, systemadministratorer og, viktigst av alt, brukerne. Utviklere slipper å administrere komplekse programvarebibliotek. Systemadministratorer drar nytte av sterkt økt samarbeid ettersom de må opprettholde bare én delt programvarekatalog sammen. Til slutt trenger forskere aldri å tenke på å installere programvare igjen, men heller bruke den på samme måte på hvilken som helst enhet.

The MultiXscale Centre of Excellence will increase performance, productivity and portability (“the Three P's”) across the entire spectrum of scientists active in the domain of multiscale simulation. It couples the scientific expertise of the CECAM network, represented by leading experts in multiscale simulations from different European institutions, with the technical expertise of the European Environment for Scientific Software Installations (EESSI) collaboration, and targets the computational laboratories of EuroHPC and beyond. It will shoulder much of the technical burden of developing and distributing domain-relevant applications for (pre-)exascale through application co-design for exascale technologies, and the provisioning of exascale-oriented libraries and services that nudge the community to adopt battle-tested, future-oriented, scalable workflows and portable technologies. MultiXscale will pursue three pilot use cases of societal and industrial significance: - helicopter design and certification for civil transport, - battery applications to support the sustainable energy transition, - ultrasound for non-invasive diagnostics and biomedical applications. University of Bergen (UiB) contributes to the EESSI collaboration since early 2020, and thereby has gained in-depth knowledge of the technical solution developed by EESSI. As a key partner in Norwegian research infrastructure services (NRIS), UiB jointly operates national HPC resources in Norway and provides support to researchers on HPC resources. In the MultiXscale project UiB will help in continuing the development of the technical solution, prepare and conduct trainings, and support users. UiB's tasks are aligned very well with both our knowledge of HPC technologies including the implementation of EESSI and the needs of the users of the national research e-infrastructure in Norway. Through MultiXscale, we hope to provide users with a uniform easy-to-use software environment across all HPC systems.