В Национальной лаборатории Окриджа представлен суперкомпьютер Summit — абсолютный максимум производительности и доступ к совершенно новым для исследователей возможностям.
Эта массивная машина, построенная на базе 27 648 GPU Volta с тензорными ядрами, способна обеспечить свыше 3 экзаопс (операции тензорных вычислений), или 3×1018 операций в секунду. Новая система в 100 раз быстрее Titan, предыдущего рекордсмена среди суперкомпьютеров США, построенного всего 5 лет назад. Важно, что 95% вычислительной мощи Summit обеспечивают графические процессоры.
Эта машина создана для Министерства энергетики США и призвана помочь решению самых важных задач нашего времени. Новый суперкомпьютер ускорит исследования в области физики высоких энергий, разработки новых материалов, здравоохранения и не только, обеспечив беспрецедентную производительность в 200 петафлопс для научных расчетов высокой точности.
«Summit быстр, но еще больше впечатляет его влияние его возможности исследователей, — отметил CEO NVIDIA Дженсен Хуанг (Jensen Huang) во время церемонии торжественного открытия Summit. — Summit — это выдающийся научный инструмент, который привлечет ведущих исследователей со всего мира».
Десять лет назад команда ученых из Окриджа осознала, что им нужен новый тип вычислений: старый подход создания башни из транзисторов больше не мог обеспечить необходимую эффективность.
Они пошли на риск, и в 2012 году появился Titan — самый быстрый суперкомпьютер в мире, с одним GPU на узел. Риски оправдал себя. Сегодня ускорение GPU получили свыше 550 HPC-приложений, причем 15 из них входят в список самых популярных в своих индустриях. Их работа изменила индустрию супервычислений.
Summit — это новая глава в ускорении вычислений. Не только для Лаборатории Окриджа, но и для всего мира вычислений. Вот уже 11 лет NVIDIA сотрудничает с Министерством энергетики по применению передовых технологий компании в суперкомпьютерах, включая GPU Volta и высокоскоростной интерконнект NVLink, которые лежат в основе Summit. Вместо одного GPU на узел в Summit используется шесть GPU с тензорными ядрами, что повышает скорость моделирования в 10 раз.
Ровно так же, как Titan в свое время вдохновил мир на ускорение операций моделирования, Summit обеспечит платформу для разнообразных исследований, идущих бок о бок с развитием искусственного интеллекта. Технологии, лежащая в основе Summit, уже ускоряет работу ученых на всех платформах — от ПК до серверов, от рабочих станций до вычислительных систем в облаке.
«Summit — это новый тип компьютеров, — отмечает Дженсен. — Summit — это крупнейший в мире суперкомпьютер с возможностями ИИ, это машина, которая учится. Его программное обеспечение будет само писать программы — потрясающие программы, которые не может создать человек».
Став родоначальником нового поколения машин для ИИ, Summit будет работать с доселе невиданной скоростью. Ученые смогут использовать упрощенные вычисления — вычисления половинной точности — или FP16, чтобы поднять производительность Summit в 15 раз до экзафлопсных высот: свыше 1018 операций в секунду.
Если представить каждое вычисление в виде песчинки, то за секунду Хьюстонский стадион можно было бы засыпать песком 350 раз.
Такая скорость позволит исследователям творить настоящие чудеса. Вот некоторые из направлений и проектов Национальной лаборатории Окриджа, в которых уже используются ускоренные вычисления на GPU и в будущем будут использоваться возможности нового суперкомпьютера.
Министерство энергетики и Национальный институт онкологии запустили программу CANcer Distributed Learning Environment (CANDLE), призванную создать инструменты для автоматического извлечения, анализа и сортировки данных и выявления ранее скрытой взаимосвязи между различными факторами болезни, такими как гены, биологические маркеры и окружающая среда.
Термоядерный синтез, дарящий нам энергию Солнца, уже давно привлекает ученых чистотой и неисчерпаемостью энергии. Summit сможет смоделировать термоядерный реактор и плазму, удерживаемую магнитным полем, ускоряя коммерческие разработки.
С помощью ИИ ученые будут определять паттерны в функционировании и развитии белков и клеточных систем человека. Эти паттерны помогут лучше изучить болезнь Альцгеймера, сердечные заболевания и зависимости, и определять дальнейшую разработку лекарств.
