САЩ ще създаде два от най- бързите суперкомпютри за Националната лаборатория

Новите системи ще работят с процесори на IBM и GPU ускорители на NVIDIA чрез NVLink интерфейс. Те ще са до 3 пъти по- бързи в сравнение със съществуващите до този момент суперкомпютри

Американското министерство на енергетиката обяви, че ще създаде два суперкомпютъра базирани на графични ускорители, чиято производителност ще е около 3 пъти по добра от  тази  на съществуващите до момента мощни системи, което  ще доведе до по-  бързото достигане на дългоочакваната цел: преминаване към стойности от порядъка екса в изчислителната мощност.

Базирани на  ускорителите GPU NVIDA Tesla и високоскоростната технологията NVIDIA NVLink, въведена в сървърите от ново поколение IBM POWER, суперкомпютрите ще бъдат въведени в експлоатация през 2017 г.

Системата “Summit” разработка на националната лаборатория Oak Ridge ще притежава изчислителна мощ от  150-300 петафлопа, която ще бъде използвана за научни програми. Втората система, наречена “Sierra”, ще надвишава скоростта от 100 петафлопа и ще има особено важна роля в разработването на програми за ядрена сигурност, инициирана от Националната лаборатория Lawrence Livermore.

Двете системи  значително ще надхвърлят производителността на досегашният шампион на САЩ-  суперкомюютърът  “Titan” на Национална лаборатория Oak Ridge, който разполага с максимална скорост от 27 петафлопа, както и тази на най- бързият суперкомпютър до момента – Tianhe-2 на National Super Computer Center, който се намира в Гуанджоу в Китай и разполага с  максималната изчислителна мощ от  55.

„Науката днес е технологията на бъдещето”, каза Jen-Hsun Huang, главният изпълнителен директор и съосновател на NVIDIA. „Учените се изправят пред все по- впечатляващи предизвикателства, както на квантово, така и на галактическо ниво. Тяхната работа се основава на използването на все по- бързи суперкомпютри. Чрез изработването на  GPU ускорителите, ние открихме пътя към  изчислителните възможности от порядъка екса, които предлагат на учените възможности за невероятни открития.”

САЩ инвестира в изграждането на системите „Summit” и „Sierra” с цел повишаване енергийната независимост на страната, но също така и за  нови открития, които да допринесат за за спиране на измененията на климата, повишаване на горивната ефективност, методи за предотвратяване на природните бедствия, по- голяма безопасност при съхранението на ядрен материал и други важни за човечеството открития.

Разработването на тези системи с подкрепата на  Фондацията OpenPOWER – отворена общност, създадена да разработи революционни компютърни решения, се първата важна точка за партньорството между IBM и NVIDIA.

Новите технологии ускоряват прогреса към изчисленията от тип екса

Обштността за суперизчисления работи в продължение на години върху изграждането на екса компютърни системи, които могат да правят декалион операции  или 10 на 18-та степен плаваща запетая в секунда, известни  накратко като FLOPS.  –флоп е еквивалент на  математическа операция за умножение на две числа.

Summit и Sierra са следващата стъпка към еволюцията към екса изчисленията , благодарение на уникалните, революционни технологии.

Първата от тях е NVIDIA NVLink. NVLink позволява обмен на данни между GPU и CPU със скорост от 5 до 12 пъти по -високи от технологиите, използвани днес и е разработена, за да помогне за изграждането на суперкомпютри, които да са от 50 до 100 пъти по- бързи от най- бързите актуални такива.

Новите системи ще се основават на архитектурата GPU Volta, разработена от NVIDIA, която е много по- мощна от  архитектурата  Maxwell™ , която се използва в момента, GPU-тата NVIDIA ще осигурят на  Summit и Sierra над 90% от максималния капацитет за извършване на операции с плаваща запетая в секунда.

“Нашите потребители са изправени пред най-сложните научни предизвикателства и се нуждаят от най-мощните компютри, за да им помогнат в постигането на цели от национално естество”, каза Buddy Bland, Директор- проекти в  Oak Ridge Leadership Computing Facility на лабораторията Oak Ridge. “Суперкомпютърът Summit ще облекчи значително нашите научни цели, но за да се постигне това е необходимо комбинирането на тези революционни технологии. “

Summit: Суперкомпютър за отворени научни проекти

Summit, също като Titan, ще бъде посветен на отворени научни проекти, което означава, че изследователи от целия свят ще имат възможност да се запишат, за да използват системата. Суперкомпютърът Summit ще постави нови стандарти за енергийна ефективност, от 5 до 10 пъти по- голяма изчислителна мощност от тази на Titan и ще използва само 10% повече енергия.

Sierra ще  подобри националната сигурност

Sierra ще разполага с изчислителна мощност до 10 пъти по-голяма от тази на най-бързата системата, която в момента се използва от Lawrence Livermore-  „Sequoia“, която може да достигне до 20 петафлопа. Тя ще се използва от Националната програма за ядрена сигурност на администрация на САЩ, за да се гарантира безопасността и ефикасността на програмата за ядрено разоръжаване, без необходимост от тестове. Също така Sierra ще има важна роля в усилията на САЩ за предотвратяване на разпространението на оръжия за масово унищожение в целия свят.

Потенциалът и предизвикателствата на изчисленията от порядъка екса

Суперкомпютрите от мащаб екса  ще допринесат за развитието на науката в множество области, включително промишлени и ще  улесни откриването на нови методи за лечение, нова информация за функционирането на човешкия мозък, разширяване на усилията за спиране на изменението на климата и други открития, които ще  допринесат за разбирането на произхода на Вселената.

Основното предизвикателство за постигане на EXA компютинг е изграждането на системи с по-висока изчислителна мощност и минимална консумация на енергия-  проблем, който може да бъде решен чрез използването на GPU ускорители. Система за EXA изчисления ще се изгради с помощта на най-новите NVIDIA GPU ускорители, които  ще консумират 5 пъти по-малко енергия.

 

За ускорената изчислителна платформа Tesla от NVIDIA

Изчислителната платформа  Tesla е проектирана като изключително ефективна платформа с ниска консумация на енергия, идеална за научни изследвания, комплексен анализ на данни, административни и инженерни цели или образователни приложения на машините. Платформата предлага повишена производителност и значително подобрена консумация на енергия. Платформата включва най-бързите GPU ускорители в света, заедно с разширени функции на системата за управление , комуникационни технологии и най-ефективния модел за паралелно програмиране в света NVIDIA CUDA .