Министерство энергетики США планирует создать сразу два суперкомпьютера с ожидаемой производительностью как минимум втрое выше, чем у самой мощной системы на сегодняшний день. Суперкомпьютеры, установка которых запланирована на 2017 год, будут собраны на базе серверов нового поколения IBM POWER и графических ускорителей NVIDIA Tesla с поддержкой высокоскоростного интерфейса NVIDIA NVLink.
Пиковая производительность системы Summit из Окриджской Национальной Лаборатории составит 150-300 петафлопс и будет направлена на решением научных задач. Система Sierra с пиковой производительностью свыше 100 петафлопс станет ключевым элементом проекта национальной безопасности Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса. Системы будут работать значительно быстрее текущего лидера США – Окриджской системы Titan, которая показывает пиковую производительность в 27 петафлопс, а также мирового лидера – Tianhe-2 из Китайского Национального Суперкомпьютерного Центра в Гуанчжоу, чья пиковая производительность составляет 55 петафлопс.
«Сегодняшняя наука целиком и полностью полагается на технологии завтрашнего дня, – говорит Дженсен Хуанг (Jen-Hsun Huang), генеральный директор и соучредитель NVIDIA. – Ученые решают масштабные задачи – от квантового уровня до мирового и галактического. Для работы им нужны все более мощные суперкомпьютеры. Изобретение GPU позволяет нам дотянутся до экзафлопсных вычислений и предоставить ученым инструмент для совершения невероятных открытий».
Разработчики суперкомпьютеров уже много лет работают над созданием экзафлопсных систем, которые способны выполнять квинтильон (миллиард миллиардов, или 10 в 18 степени) вычислений с плавающей точкой в секунду (FLOPS). Экзафлопсные суперкомпьютеры призваны ускорить исследования и открытия в широком спектре областей науки, машиностроения и промышленности, например, они ускорят создание новых лекарств и картины работы мозга, помогут смягчить последствия изменения климата и углубить наши знания о происхождении Вселенной.
Для достижения таких скоростей необходимо применение новых технологий, к примеру высокоскоростной интерфейс NVLink от NVIDIA позволяет передавать данные между GPU и CPU в 5-12 раз быстрее по сравнению с сегодняшними системами и обеспечивает ускорение в 50-100 раз по сравнению с сегодняшними рекордсменами. Кроме нового интерфейса суперкомпьютеры также получат архитектуру GPU нового поколения от NVIDIA – Volta, которая обеспечит гораздо более высокую производительность по сравнению с сегодняшней Maxwell™ и последующей Pascal™. Будучи намного мощнее сегодняшних лидеров, графические процессоры NVIDIA обеспечивают системам Summit и Sierra более 90% пиковой скорости вычислений с плавающей точкой.
“Перед нашими пользователями стоят самые сложные научные задачи, и им необходимы исключительно мощные суперкомпьютеры для достижения целей национального уровня, – говорит Бадди Блэнд (Buddy Bland), директор по проектам Окриджского Вычислительного Центра при Окриджской Национальной Лаборатории. – Планируемая производительность системы Summit невозможна без интеграции данных технологий, и такая система станет лучшим инструментом для достижения данных целей”.
Система Summit, как и Titan, создана для открытых научных вычислений. Это значит, что ученые со всего мира смогут забронировать время работы на данной системе. При этом система обладает повышенной энергоэффективностью – ее производительность в 5-10 раз выше по сравнению с Titan, при этом энергозатраты выше всего на 10%. Система Sierra будет обладать производительностью в 5 – 10 раз выше, чем у самой быстрой системы в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса – Sequoia с производительностью 20 петафлопс. Она будет использоваться в программе Национального управления ядерной безопасностью США для обеспечения надежности, безопасности и эффективности ядерных средств США без тестирования, а также для предотвращения распространения оружия массового поражения в мире.
Напомним, что вычислительная платформа на базе Tesla предназначена для экономичных, высокопроизводительных вычислительных приложений, научных задач, корпоративных задач, сложного анализа данных и машинного обучения. Ее производительность и эффективность намного выше, чем у системы на базе лишь CPU. В данной платформе используются самые мощные на сегодняшний день GPU, передовые технологии управления и коммуникации, а также самая распространенная модель параллельных вычислений NVIDIA CUDA.
