36 000 графични процесора на AMD създадоха най-големия модел на Вселената

Вселената е твърде голяма и стара, за да се наблюдават протичащите в нея процеси в реално време. Междувременно само наблюденията дават верни идеи за света, в който живеем. Резултатът е в симулацията. Суперкомпютрите могат да пресъздадат модел на Вселената в определени граници, но в замяна изискват използването на значителни ресурси, които, за щастие днес са на разположение на учените.

Няколко години подготовка и настройка на алгоритмите направиха възможно създаването на най-големия в историята цифров модел на част от Вселената. Работата е завършена през ноември 2024 г. Суперкомпютърът Frontier в Националната лаборатория Оук Ридж (ORNL) със своите 9000 възела, всеки захранван от 3-то поколение процесор AMD EPYC и четири GPU ускорителя AMD Instinct 250X, създаде модел на разширяващата се вселена с обем от над 31 млрд Мпс3 (мегапарсека кубични).

„Във Вселената има два компонента: тъмна материя, която, доколкото знаем, взаимодейства само гравитационно, и обикновена материя или атомна материя“ — обяснява физикът Салман Хабиб от Националната лаборатория в Аргон в САЩ, който ръководи дейността. „Така че, ако искаме да знаем каква е Вселената, трябва да моделираме и двете неща: гравитацията, но също и цялата друга физика, включително и горещия газ и формирането на звездите, черните дупки и галактиките; астрофизична „кухня“, така да се каже. Тези симулации — това е, което наричаме симулация на космологичната хидродинамика“.

По този начин не е трудно да се разбере, че проектът, наречен ExaSky — най-голямата симулация на Вселената в историята — ще помогне на учените да разберат по-добре физиката и еволюцията на Вселената, включително и изследването на природата на тъмната материя. Моделът позволява бързо да се видят еволюционните трансформации на материята от различни ъгли и от различни страни. Съпоставянето на това, което се наблюдава в реалната Вселена, с еволюцията в модела ще помогне за изясняването на теорията и практиката и също ще привлече вниманието към нюанси, които може да са убягнали.

Ще мине година или повече, преди да видим публикации, базирани на работата с новия модел на Вселената, но учените още днес предлагат да се запознаят с фрагмент от модела. Видеото, подготвено за това, показва само една хилядна от целия модел — обемът на пространството е 311 296 Mпc3 или куб със страни 64 × 64 × 76 Mпc. Това беше истинско предизвикателство за капацитета на Frontier, добавят учените, но си заслужаваше.