אנחנו מקבלים שני מחשבי-על ענקיים חדשים

ממשלת ארה"ב עשתה היום הימור גדול שמחשבי-על מהירים יותר יסייעו בפתרון כמה מהנושאים הגדולים ביותר במדע, עם תוכניות לבנות שני מחשבי-על ענקיים, שכל אחד מהם יהיה מהיר פי כמה מהמכונות המהירות של היום.

זה כולל 325 מיליון דולר לבניית מחשבי-העל החדשים, כולל מכונה חדשה בשם Summit במעבדות הלאומיות של אוק רידג '(ORNL) ועוד מכונה בשם סיירה במעבדה הלאומית לורנס ליברמור (LLNL), וכן 100 מיליון דולר למחקר ופיתוח בקיצוניות. בקנה מידה של טכנולוגיית מחשבי-על בתוכנית שנקראת FastForward2. הפסגה צפויה לספק בין 150 ל -300 שיאים של פטאפלופ / שיא (רביעיות של חישובי נקודה צפה בשנייה), וסיירה מעל 100 פטרופ / ים בהשוואה לפטפלופים / שיאים של 54.9 במכונה המהירה ביותר של היום (Tianhe-2) בכביש לקראת "מחשוב מופלא."

בכדי לשים את זה בפרספקטיבה, כוח המחשוב הכולל של מערכות Top500 נכון לפני מספר חודשים היה 274 פטרופ / ים (רשימת Top500 חדשה תצא בשבוע הבא בשילוב עם מופע SuperComputing 14). שתי המערכות ייבנו על ידי יבמ ותתבססו על מעבדי אדריכלות כוח של יבמ, Nvidia Tesla GPUs, וקשרים בין קשרי מלאנוקס.

טום רוזמילה, סגן נשיא בכיר בקבוצת מערכות מערכות וטכנולוגיה של יבמ, תיאר את המערכות כשימוש ב"ארכיטקטורה מרכזית נתונים "חדשה שנועדה לחסל את תנועת הנתונים ככל האפשר, על ידי הצבת הנתונים קרוב יותר למחשוב. לדברי יבמ, הדבר נועד לספק דוגמנות, סימולציות, יישומים ואנליטיקה מובילים, חסכוניים ומובילים ב- Big Data, ומנצלים את יוזמת OpenPower (שמנה Nvidia ומלאנוקס חברים).

כחלק מכך היא תשתמש ב- Nvidia Tesla GPUs בהתבסס על ארכיטקטורת וולטה הקרובה שלה (שצפויה להתקיים בשנת 2017, בעקבות ארכיטקטורת פסקל שתגיע בשנת 2016) וטכנולוגיית NVLink של החברה לחיבורים בין כל המעבדים בצומת שרת יחיד. סאמיט גופטה, המנהל הכללי של טסלה GPU מחשוב מואץ ל- Nvidia, תיאר את NVLink כ"קשר החיבור המהיר הראשון ל- GPU ", המאפשר תקשורת נקודה לנקודה בין GPU ל- GPU אחר, כמו גם בין ה- GPU וה- מעבד כוח. (הדור הראשון של NVLink אמור לצאת בשנת 2016; המערכות החדשות ישתמשו בדור השני.) הצמתים בתוך המערכות יחוברו באמצעות הדור הבא של Mellanox EDR 100 Gb / s InfiniBand.

יבמ אמרה כי לכל מערכת תהיה ביצועים שיאים "יותר מ- 100 פטפלופים", מאוזנים עם יותר מחמש פטה-בייט של זיכרון דינמי ופלאש, והיא תוכל להעביר נתונים למעבד במהירות של יותר מ -17 פטה-בייט לשנייה (החברה טוענת שקולה להעברת למעלה ממאה מיליארד תמונות לשנייה).

ג'פרי ניקולס, מנהל המעבדה המשמש למדעי המחשוב והמחשוב של ORNL, תיאר את הארכיטקטורה כ"מספר קטן יותר של צמתים עם טביעת רגל גדולה יותר בזיכרון משותף "ואמר כי אמור לאפשר למפתחים לבצע אופטימיזציה ויעילות רבה יותר של העומסים המקבילים הפועלים כיום על הזרם של ORNL. מערכת טיטאן. ב- ORNL אומרים כי מערכת הפסגה שלה תכלול יותר מ- 3400 צמתים עם כל צומת הכוללים מספר מעבדי IBM Power 9 ומעבדי GPU מרובים של Nvidia Volta, עם יותר מ- 512 GB של DDR4 וזיכרון רוחב פס גבוה (בתכנון קוהרנטי, כך שהיא יכולה לעבוד עם כל מעבדים ו- GPUs) יחד עם 800 ג'יגה-בתים של זיכרון RAM בלתי נדיף, המספקים מעל 40 טרה-פלופ של ביצועי שיא. תהיה לה מערכת שרת אחסון של GPFS עם רוחב פס קלט / פלט של 1 טב / ש 'ונפח דיסק בנפח 120 PB. זה אמור לבוא בסופו של דבר להחליף את מערכת הטיטאן הנוכחית של ORNL, שהיא מערכת Cray המבוססת על מעבדי AMD Opteron ומעבדי Nvidia Kepler, המסוגלים ל 27 פטרופלופ / ים, כאשר ניקולס אומר כי הפסגה צריכה לספק פי 5 עד 10 מהביצועים של טיטאן. הפסגה אמורה להימסר בשנת 2017 וזמינה למשתמשים בשנת 2018.

יישומי היעד עבור מערכת הפסגה כוללים מדעי בעירה (מנסה להגדיל את היעילות של מנועי הבעירה ב 25-50 אחוזים), מדע לשינויי אקלים, אחסון אנרגיה וכוח גרעיני. ניקולס אמר כי הפסגה צריכה לאפשר ל- ORNL "להרחיב את האופקים" של המדע שהם עושים במעבדות.

מערכת ה- LLNL, הנקראת סיירה, מכוונת לתוכנית הלאומית למינהל לביטחון גרעיני (NNSA) המתקדמת לסימולציה ומחשוב (ASC) המתוכננת בעיקר למדעי הנשק והערכה. לדברי מייק מקוי, מנהל תכנית ASC של LLNL, מחשב העל מאפשר למעבדה לבצע הדמיות על מלאי הגרעין במדינה מבלי שיצטרך לחזור לבדיקה גרעינית. הוא אמר כי קוד הדמיית הנשק התלת-ממדי של המעבדה היה "אחד היישומים המסובכים ביותר על פני כדור הארץ." הוא ציין כי זה לא המקרה של הממשלה הרוכשת מערכת מדף אלא "עיצוב משותף" בו המתכנתים ומעצבי המערכות עובדים יחד על האדריכלות.

שתי המערכות, המהוות חלק ממחלקה לתוכנית אנרגיה המכונה שיתוף פעולה של Oak Ridge, Argonne ומעבדות לאומיות של לורנס ליברמור (CORAL), מכוונות להאיץ את פיתוח המחשוב בעל ביצועים גבוהים. יבמ טוענת שתכנות למערכות כאלה יכולה להתחיל היום, אך המערכות לא יותקנו עד 2017 או 2018. כחלק מתוכנית CORAL, מעבדת ארגון ארגונה תקבל גם מחשבי-על חדשים אך טרם הודיעה על כך.

בסך הכל, ניקולס אמר שהוא רואה את הפסגה ואת סיירה כ"צעדים מוקדמים לעבר exascale "ואמר שהוא מצפה למערכות עתידיות לאורך אותו מסלול אדריכלי ומקווה לשיתוף פעולה ארוך עם הספקים. כחמש שנים לאחר מסירת הפסגה, אמר, הוא מקווה שיהיה לו מחשב מופלא.

כמו כן, היום AMD הודיעה כי היא קיבלה 32 מיליון דולר בשני פרסי DOE, כחלק מפרויקט FastForward2, לחקור ארכיטקטורת צומת exascale על בסיס יחידות העיבוד המואצות מבוססות Heterogeneous System (HSA) המבוססות על יחידות עיבוד מהירות (APUs) המבוססות עליה. סטנדרט לממשקי זיכרון עתידית. DOE אמר כי AMD, Cray, IBM, Intel ו- Nvidia יובילו את הפרויקטים של FastForward2. (אינטל וקריי אינם מעורבים במחשבי העל שהוכרזו היום, אך ממשיכים להיות שחקנים גדולים במרחב, כך שיהיה מעניין לראות אם הם מעורבים בתוכניות של ארגון.)