Хабрахабр

Эксафлопсный барьер преодолеют в 2021 году

Говорим о самом быстром суперкомпьютере в США и других участниках «эксафлопсной гонки».


Фото — OLCF at ORNL — СС BY / Мощнейший суперкомпьютер на сегодняшний день — Summit

Проект Aurora

Разработкой эксафлопсного компьютера Aurora занимается Министерство энергетики США (DOE). Его строят в Аргоннской национальной лаборатории недалеко от Чикаго. Aurora будет в пять раз мощнее текущего мирового лидера — вычислительной системы Summit от IBM, установленной в Национальной лаборатории Оук-Ридж, которая также принадлежит Министерству энергетики США.

По оценкам экспертов стоимость контракта подбирается к $500 млн. Над проектом работает команда специалистов из компаний Cray (которую месяц назад купили HPE) и Intel. Именно эту сумму правительство США выделило научному подразделению DOE на развитие эксафлопсных систем.

Однако в Министерстве энергетики решили увеличить производительность системы в пять раз и перенести «релиз». Вообще, Aurora планировали запустить еще в 2018 году, но с гораздо меньшей вычислительной мощностью. Запуск нового суперкомпьютера ожидается в 2021 году.

Назначение машины

По словам представителя Аргоннской национальной лаборатории, система Aurora (в отличие от других суперкомпьютеров DOE) не будет решать задачи оборонной промышленности. Её мощности направят на исследование космоса и последствий глобального потепления, поиск препаратов для лечения рака и разработку новых материалов для солнечных панелей.

Среди них числятся программы по созданию нейронной карты мозга и изучению темной материи. В Аргоннской лаборатории уже выбрали десять проектов, которые первыми получат доступ к высокопроизводительной системе.

Как говорят инженеры, одной из ключевых возможностей Aurora станут интеллектуальные алгоритмы. Они будут оптимизировать проводимые симуляции. Например, суперкомпьютер не станет моделировать эффекты всех возможных вариаций лекарственных препаратов. Системы ИИ предварительно определят наиболее перспективные комбинации, и машина займется ими в первую очередь. Такой подход позволит ускорить разработку медикаментов.

Как она устроена

Суперкомпьютер Aurora состоит из 200 стоек с аппаратным обеспечением, которые в сумме занимают почти 600 квадратных метров. Каждая стойка представляет собой кластерную систему Cray Shasta. В её основе лежат процессоры Intel Xeon Scalable. Они имеют встроенный Ethernet-контроллер, аппаратно-программное решение для создания RAID и технологию Intel VMD для объединения устройств NVMe в логическое хранилище.

Она помогает ускорить скалярные, матричные, векторные и тензорные операции в дата-центрах. Также Shasta использует графическую архитектуру Intel Xe. Все стойки суперкомпьютера соединены друг с другом интерфейсом Cray Slingshot, который обеспечивает в пять раз большую полосу пропускания, чем традиционные межсоединения.

Но пока разработчики не раскрывают подробностей, об энергопотреблении нового суперкомпьютера. Для отведения тепла от железа инженеры используют жидкостное охлаждение.

Кто еще преодолеет эксафлопсный барьер

По данным аналитической фирмы Hyperion Research, в последующие три года компании из разных стран потратят на эксафлопсные системы $10 млрд. Помимо Америки, в «эксафлопсной гонке» участвуют Китай, Япония и Франция.

Их машина получила название Tianhe-3 и строится на базе китайских процессоров Phytium. Разработку суперкомпьютера с производительностью в один эксафлопс КНР начала в 2017 году. Tianhe-3 будут использовать для анализа последовательностей генов и белковых структур и разработки новых лекарств. Они имеют 64 ядра и обладают производительностью в 512 гигафлопс. Ввести суперкомпьютер в эксплуатацию собираются в 2020-м. Его прототип уже тестируется в Национальном суперкомпьютерном центре в Тяньцзине. Однако ряд экспертов полагает, что его запуск могут задержать на полгода–год по техническим причинам.


Фото — O01326 — СС BY-SA / Tianhe-2 — предыдущая версия нового суперкомпьютера

Вычислительную систему Post-K соберут на основе чипов A64FX (ARM-архитектура). В 2016-м о своих планах создать эксафлопсный суперкомпьютер к 2021 году объявила японская Fujitsu. По оценке редакторов портала о суперкомпьютерах Top500, для достижения производительности в один эксафлопс японские разработчики используют более 370 тыс. Они имеют 52 ядра — 48 из них выполняют вычислительные операции, а оставшиеся четыре — управленческие функции. таких процессоров.

В частности, французский производитель вычислительного оборудования Atos поставит эксафлопсный компьютер научно-исследовательскому институту CEA. В Европе тоже занимаются разработкой «суперкомпьютеров нового поколения». Суперкомпьютер Sequana построят на базе процессоров Intel Xeon и графических карт NVIDIA. Он занимается проектированием ядерных реакторов и исследованиями в области сейсмологии.

По словам участников Human Brain Project (занимается изучением мозга человека), применение новым системам найдется сразу. Появления эксафлопсных машин ожидает большое количество научных проектов. Поэтому можно ожидать, что в скором времени еще больше стран начнет разрабатывать сверхмощные суперкомпьютеры.

ITGLOBAL.COM предоставляет услуги частного и гибридного облака, а также решения для анализа трафика операторов связи. О чем мы пишем в корпоративном блоге:

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть