Cele mai rapide supercomputere construite pe baza procesoarele IBM si acceleratorele GPU de la NVIDIA

Noile sisteme, care combină procesoarele IBM cu acceleratorele GPU de la NVIDIA prin intermediul interfeţei NVLink, vor fi de 3 ori mai rapide decât super calculatoarele deja existente si sunt construite pentru National Lab.

supercomputer titan2
titan2

Departamentul Energiei din SUA a anunţat că va construi două supercomputere bazate pe accelerarea GPU. Performanţa acestora o va depăşi pe cea a sistemelor existente la ora actuală, apropiind lumea de atingerea unuia dintre cele mai importante obiective informatice pe termen lung: trecerea la scara exa de calcul.

Bazate pe acceleratoarele GPU NVIDA Tesla şi pe NVIDIA NVLink, tehnologia de interconectare a GPU-urilor, implementate pe servere IBM POWER de generaţie următoare, noile supercomputere vor fi puse în funcţiune în 2017.

NVLink nvidia
NVLink

Sistemul “Summit” construit la Oak Ridge National Laboratory va avea o putere de calcul de 150-300 petaflopi şi va fi folosit pentru programe ştiinţifice. Depăşind viteza de 100 de petaflopi, al doilea sistem, botezat “Sierra”, va avea un rol deosebit de important în derularea programului de securitate nucleară iniţiată de Lawrence Livermore National Laboratory.

Sistemele vor depăşi considerabil performanţele actualui campion din Statele Unite ale Americii, supercomputer-ul “Titan” din Oak Ridge, care dispune de o viteză de calcul maximă de 27 petaflopi, cât şi pe cele ale celui mai rapid supercalculator din lume de la ora actuală. Tianhe-2 din cadrul National Super Computer Center situat în Guangzhou în China, are o viteză maximă de calcul de 55 petaflopi.

SUA investeşte în realizarea „Summit” şi „Sierra” cu scopul de a creşte independenţa energetică a ţării, dar şi pentru a face noi descoperiri care să ajute la oprirea schimbărilor climatice, la creşterea eficienţei carburanţilor, la prevenirea dezastrelor naturale, la creşterea siguranţei depozitării materialelor nucleare sau la creşterea competitivităţii economice.

Dezvoltarea acestor sisteme reprezintă primul punct important în cadrul parteneriatului dintre IBM şi NVIDIA, implicând şi munca celor de la OpenPOWER Foundation, o comunitate deschisă, creată cu scopul de a dezvolta soluţii de calcul revoluţionare.

Noile tehnologii accelerează progresul spre scara exa de calcul
Comunitatea de super soluţii de calcul lucrează de mai mulţi ani la construirea unor sisteme de calcul pe scara exa, care pot efectua un decalion – un miliard de miliard sau 1018 – de operații în virgulă mobilă pe secundă, cunoscute pe scurt ca FLOPS. Un FLOP este echivalentul unei singure operaţii matematice, precum înmulţirea a două numere.

Summit şi Sierra reprezintă următorul pas în evoluţia spre scara exa de calcul, datorită implementării unor tehnologii revoluţionare.

Prima dintre acestea este NVIDIA NVLink, tehnologia de interconectare de mare viteză a GPU-urilor, care va fi încorporată în GPU-urile NVIDIA şi în CPU-urile IBM POWER deopotrivă. NVLink permite schimbul de date dintre GPU şi CPU cu viteze de 5 până la de 12 mai mari decât tehnologiile folosite azi, fiind proiectat pentru a oferi suportul necesar realizării supercomputerelor care să fie de 50 până la de 100 ori mai rapide decât super calculatoarele actuale.

Noile sisteme se vor baza pe arhitectura GPU Volta™, dezvoltate de NVIDIA, care va avea o performanţă superioară în comparaţie cu arhitectura Maxwell™ folosită în mod curent şi, ulterior, pe design-ul Pascal™. Oferind o putere de calcul superioară faţă de ce există pe piaţă în zilele noastre, GPU-urile NVIDIA vor asigura Summit şi Sierra peste 90% din capacitatea maximă de a executa operații în virgulă mobilă pe secundă.

“Utilizatorii noştri se confruntă cu cele mai complexe provocări ştiinţifice şi au nevoie de cele mai puternice calculatoare pentru a-i asista în îndeplinirea obiectivelor naţionale”, a declarat Buddy Bland, Directorul de proiect al Oak Ridge Leadership Computing Facility din cadrul Oak Ridge National Laboratory. “Supercalculatorul Summit va uşura considerabil atingerea scopurilor noastre ştiinţifice, dar pentru a atinge aceste performanţe estimate este necesară combinarea acestor tehnologii revoluţionare.”

Summit: Supercalculatorul pentru proiectele de ştiinţă deschise
Summit, la fel ca Titan, va fi dedicat proiectelor de ştiinţă deschise, ceea ce înseamnă că cercetătorii din întreaga lume vor avea oportunitatea de a se înscrie pentru a putea folosi sistemul. Supercomputerul Summit va impune noi standarde de eficienţă energetică, având de 5 până la de 10 oeri mai multă putere de calcul decât Titan, folosind doar cu 10% mai multă energie.

Sierra va îmbunătăţi securitatea naţională
Sierra va avea o putere de calcul de 10 ori mai mare decât cel mai rapid sistem folosit în mod curent de Lawrence Livermore, “Sequoia”, care poate atinge 20 petaflopi. Acesta va fi folosit de administraţia Programului Naţional de Securitate Nucleară al SUA pentru a asigura siguranţa şi eficienţa programului de dezarmare nucleară, fără să fie nevoie de testare. De asemenea, Sierra va avea un rol important şi în eforturile SUA de a preveni răspândirea armelor de distrugere în masă la nivel mondial.

Potenţialul şi provocările scării exa de calcul
Supercomputerele pe scară exa vor contribui la evoluţia ştiinţei în multiple domenii, inclusiv cel industrial, facilitând descoperirea de noi tratamente, oferind noi informaţii despre funcţionarea creierului uman, ajutând la extinderea eforturilor pentru oprirea schimbărilor climatice şi contribuind la înţelegerea originii Universului.

Provocarea principală în atingerea scării exa de calcul constă în construirea unor sisteme cu putere de calcul superioară şi cu consum de energie minim, o problemă care poate fi rezolvată de acceleratoarele GPU. Un sistem în scară exa construit folosind cele mai noi acceleratoare GPU de la NVIDIA ar consuma de 5 ori mai puţină energie decât un sistem bazat pe CPU-uri x86, oferind arhitecţilor de sistem posibilitatea de a livra performanţe substanţial crescute cu un consum redus de energie.

Despre platforma accelerată cu Tesla de la NVIDIA
Platforma de calcul accelerată cu Tesla a fost proiectată ca un sistem deosebit de performant cu consum de energie redus, fiind ideal pentru ştiinţele de calcul, supercalculatoare, domeniul industrial, analizele de date complexe sau aplicaţiile de educare a maşinilor. Acesta oferă performanţe şi un consum de energie dramatic îmbunătăţite faţă de abordarea bazată exclusiv pe folosirea de CPU-uri. Platforma include cele mai rapide acceleratoare GPU din lume, alături de caracteristici avansate de adminsitrare a sistemului, de tehnologie de comunicare accelerată şi de NVIDIA CUDA®, cel mai eficient model de programare paralelă din lume.

Arata acest articol si prietenilor tai!Sharing is carring!Share on Facebook0Share on Google+0Tweet about this on TwitterShare on LinkedIn0Pin on Pinterest0

One thought on “Cele mai rapide supercomputere construite pe baza procesoarele IBM si acceleratorele GPU de la NVIDIA”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *