Il nodo di Napoli

Il coinvolgimento del Nodo primario di Napoli (presso Dipartimento di Scienze Chimiche, Università Federico II di Napoli; Unità di Ricerca INSTM di Napoli) in iniziative di grid computazionale è iniziato molti anni fa con la partecipazione a iniziative di scala locale (Campus Grid). Queste esperienze iniziali si sono poi evolute sia nel senso della partecipazione dell’Università di Napoli Federico II a progetti PON specifici, sia verso la costituzione del network VILLAGE.

Nell’ambito della gestione del Nodo, gli aspetti sistemistici e informatici sono stati in generale finalizzati ad affrontare problematiche di modellistica di sistemi e fenomeni chimici complessi, attraverso l’elaborazione e l’applicazione di approcci multiscala. Le linee di ricerca recenti riguardano in particolare:

  • Descrizione strutturale e dinamica di sistemi molecolari, di superfici e di materiali con metodi basati sulla teoria del funzionale della densità (DFT);
  • Calcolo ab initio di parametri spettroscopici per la determinazione e la validazione strutturale di sostanze naturali e biomacromolecole;
  • Messa a punto di campi di forza classici per studi di dinamica molecolare di specie organiche e biologiche; simulazioni di meccanica molecolare e di dinamica molecolare classica;
  • Metodi misti QM/QM e QM/MM, in formulazioni sia statiche che dinamiche;
  • Dinamica ab initio, in particolare “Atom centered Density Matrix Propagation”.
    Alcuni dei ricercatori afferenti al Nodo di Napoli sono attivi nello sviluppo di codici per la modellistica chimica, in particolare con contributi al pacchetto di chimica quantistica Gaussian.

Le principali risorse hardware disponibili presso il Nodo includono:

  • Computer parallelo ad alte prestazioni HP AlphaServer SC45, comprendente 10 nodi ES45 a 4 cpu, e 4 nodi DS20 a 2 cpu, per un totale di 48 cpu ev68; dotato di storage EVA 3000 e switch QSW ELAN3. Sistema operativo Unix Thru64.
  • Cluster Opteron, comprendente 41 nodi per un totale di 238 core (12 biprocessori 2.4 GHz/2 GB RAM; 3 biprocessori 2.6 GHz/4 GB RAM; 6 quadriprocessori dual-core 2.8 GHz/32 GB RAM; 20 biprocessori quad-core 2.2GHz/32 GB RAM). File server biprocessore Opteron dual-core 2.4 GHz/8 GB RAM. Sistema operativo Scientific Linux (RedHat Enterprise).
  • Cluster Xeon, comprendente 8 nodi per un totale di 64 core (8 quadriprocessori Intel Xeon dual-core 3.0 GHz/32 GB RAM). File server biprocessore Opteron 2.6 GHz/4 GB RAM. Sistema operativo Scientific Linux (RedHat Enterprise).
  • Sistema di storage E4 6550 (12 TB Raw).
  • Cray CX1, comprendente 6 biprocessori “blade” Xeon quad-core 2.67 GHz/24 GB RAM, per un totale di 48 core. Sistema operativo Scientific Linux (RedHat Enterprise).
  • Cluster Opteron, comprendente 11 nodi per un totale di 176 core (biprocessori twin quad-core 2.4 GHz/32 GB RAM). File server biprocessore Opteron 2.4 GHz/8 GB RAM. Sistema operativo Scientific Linux (RedHat Enterprise).

I cluster sono situati in sale macchine dedicate, dotate di termostatazione e gruppi di continuità. Le apparecchiature computazionali sono interconnesse tramite rete in fibra ottica.
Sono inoltre disponibili una ventina di stazioni satellite (tipicamente basate su SO Linux Fedora) per l’accesso remoto ai cluster e per la visualizzazione e la manipolazione locale dei dati. I principali software disponibili presso il Nodo includono:

  • Compilatori: Intel a 64 bit per Linux C++ e Fortran; Portland Fortran; gnu cc.
  • Libraries: LAPACK, ScaLAPACK, BLAS, CBLAS, CLAPACK, ATLAS, GNU Library, Intel Math Kernel Library (MKL).
  • Meccanica e dinamica molecolare: Amber (varie version); Gromacs (varie versioni).
  • Chimica quantistica: Gaussian09 (versioni commerciali e di sviluppo); Crystal; ACESII; Quantum espresso.
  • Visualizzazione e analisi: GaussView, Molden, Molmol, Molekel, VMD.

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