우리는 두 개의 거대한 새로운 슈퍼 컴퓨터를 얻었습니다

오늘날 미국 정부는 더 빠른 슈퍼 컴퓨터가 과학에서 가장 큰 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이며, 두 대의 슈퍼 컴퓨터를 구축 할 계획이며, 각 슈퍼 컴퓨터는 오늘날 가장 빠른 컴퓨터보다 몇 배 더 빠를 것이라고 계획했다.

여기에는 오크 리지 국립 연구소 (ORNL)의 서밋 (Summit)과 로렌스 리버모어 국립 연구소 (LLNL)의 시에라 (Sierra)라는 새로운 기계를 포함하여 3 억 5, 000 만 달러가 포함되며 극한의 연구 개발을위한 1 억 달러가 포함됩니다. FastForward2라는 프로그램에서 슈퍼 컴퓨팅 기술을 확장하십시오. 정상 회담은 150 ~ 300 개의 피크 페타 플롭 / 초 (초당 수십 개의 부동 소수점 계산)를 제공 할 예정이며, 시에라는 현재 가장 빠른 장비 (티안 허 -2)의 54.9 피크 페타 플롭 / 초에 비해 100 페타 플롭 / 초 이상을 제공 할 것으로 예상됩니다. "엑사 스케일 컴퓨팅"으로

이것을 몇 달 전 기준으로 Top500 시스템의 전체 컴퓨팅 성능은 274 petaflop / s였습니다 (다음 주에 SuperComputing 14 쇼와 함께 새로운 Top500 목록이 나옵니다). 두 시스템 모두 IBM에서 구축되며 IBM Power 아키텍처 CPU, Nvidia Tesla GPU 및 Mellanox 상호 연결을 기반으로합니다.

IBM Systems & Technology Group의 수석 부사장 인 Tom Rosamilla는 데이터를 컴퓨팅에 더 가까이 배치하여 데이터 이동을 최대한 제거하도록 설계된 새로운 "데이터 중심 아키텍처"를 사용하는 것으로 설명했습니다. IBM은 이것이 빅 데이터에 대한 최첨단의 비용 효율적인 모델링, 시뮬레이션, 애플리케이션 및 분석을 제공하도록 설계되었으며 OpenPower 이니셔티브 (Nvidia 및 Mellanox의 멤버)를 활용한다고 말합니다.

이 제품의 일부로, 다가오는 Volta 아키텍처 (2016 년에 예정된 Pascal 아키텍처에 이어 2017 년 예정)와 단일 서버 노드의 모든 프로세서 간 연결을 위해 회사의 NVLink 기술을 기반으로 Nvidia Tesla GPU를 사용할 것입니다. Nvidia의 Tesla GPU Accelerated Computing의 총괄 관리자 인 Sumit Gupta는 NVLink를 "GPU의 첫 번째 고속 인터커넥트"라고 말하면서 GPU와 다른 GPU 간, 그리고 GPU와 전원 CPU. (NVLink의 1 세대는 2016 년에 예정되어 있으며, 새로운 시스템은 2 세대를 사용할 것입니다.) 시스템 내의 노드는 차세대 Mellanox EDR 100Gb / s InfiniBand 상호 연결을 사용하여 연결됩니다.

IBM은 각 시스템이 5 페타 바이트 이상의 동적 및 플래시 메모리와 균형을 이루어 "100 페타 플롭을 초과하는 최고 성능"을 가지며 초당 17 페타 바이트 이상의 속도로 프로세서로 데이터를 이동할 수 있다고 밝혔다. 회사는 초당 천억 장 이상의 사진을 이동하는 것과 같습니다.

ORNL의 컴퓨팅 및 컴퓨팅 과학 담당 실험실 책임자 인 Jeffrey Nichols는이 아키텍처를 "훨씬 더 큰 공유 메모리 풋 프린트를 가진 더 적은 수의 노드"라고 설명했으며 개발자는 현재 ORNL의 전류에서 실행되는 병렬로드를 최적화하고보다 효율적으로 실행할 수 있어야한다고 말했다. 타이탄 시스템. ORNL에 따르면 Summit 시스템에는 여러 IBM Power 9 프로세서 및 여러 Nvidia Volta GPU를 포함하여 각 노드에 3400 개 이상의 노드가 포함되며 512GB 이상의 DDR4 및 고 대역폭 메모리 (일관된 디자인으로) 800GB의 비 휘발성 RAM과 함께 40 테라 플롭의 최고 성능을 제공합니다. 1TB / s I / O 대역폭과 120PB의 디스크 용량을 가진 GPFS 스토리지 서버 시스템을 갖추게됩니다. 이는 최종적으로 27 옵타 플롭 / s를 지원하는 AMD Opteron 프로세서 및 Nvidia Kepler CPU를 기반으로하는 Cray 시스템 인 ORNL의 현재 Titan 시스템을 대체해야합니다. Nichols는 Summit이 Titan 성능의 5-10 배를 제공해야한다고 말합니다. Summit은 2017 년에 제공 될 예정이며 2018 년에 사용자가 사용할 수 있습니다.

Summit 시스템의 대상 응용 분야에는 연소 과학 (연소 엔진의 효율을 25-50 % 증가시키려는 시도), 기후 변화 과학, 에너지 저장 및 원자력이 포함됩니다. Nichols는 ORMIT가 실험실에서 수행하는 과학의 지평을 넓힐 수 있도록 Summit을 허용해야한다고 말했다.

Sierra라고하는 LLNL 시스템은 주로 무기 과학 및 평가를 위해 설계된 NNSA (National Nuclear Security Administration)의 Advanced Simulation and Computing (ASC) 프로그램을 대상으로합니다. LLNL의 ASC 프로그램 디렉터 인 Mike McCoy에 따르면이 수퍼 컴퓨터를 통해 실험실은 핵 실험으로 돌아갈 필요없이 국가의 핵 비축에 대한 시뮬레이션을 수행 할 수있다. 그는 실험실의 3D 무기 시뮬레이션 코드는 "지구상에서 가장 복잡한 응용 프로그램 중 하나"라고 말했다. 그는 정부가 상용 시스템을 구입하는 것이 아니라 프로그래머와 시스템 설계자가 아키텍처에서 함께 작업하는 "공동 설계"라고 지적했다.

오크 리지, 아르곤 (Argonne) 및 로렌스 리버모어 국립 연구소 (CORAL)로 알려진 에너지 부 프로그램의 일부인 두 시스템은 고성능 컴퓨팅의 개발을 가속화하는 것을 목표로합니다. IBM은 이러한 시스템에 대한 프로그래밍을 지금 시작할 수 있지만 2017 년 또는 2018 년까지는 시스템을 설치할 수 없다고 밝혔다. CORAL 프로그램의 일환으로 Argonne National Lab도 새로운 슈퍼 컴퓨팅을 제공 할 예정이지만 아직 발표하지는 않았다.

전반적으로 Nichols는 Summit과 Sierra를 "exascale을 향한 초기 단계"로보고 동일한 아키텍처 경로를 따라 미래 시스템을 기대하고 있으며 공급 업체와 긴 협력을 기대하고 있다고 말했습니다. 그는 Summit이 전달 된 지 약 5 년 후에 엑사 스케일 컴퓨터를 갖기를 희망한다고 말했다.

또한 AMD는 오늘 FastForward2 프로젝트의 일환으로 이기종 시스템 아키텍처 (HSA) 기반 APU (Accelerated Processing Unit) 기반의 엑사 스케일 노드 아키텍처를 연구하고 새로운 설계를 돕기 위해 2 건의 DOE 상을 수상한 것으로 발표했습니다. 미래의 메모리 인터페이스를위한 표준. DOE는 AMD, Cray, IBM, Intel 및 Nvidia가 FastForward2 프로젝트를 이끌 것이라고 말했다. (인텔과 크레이는 오늘 발표 된 슈퍼 컴퓨터에는 관여하지 않지만, 우주에서 계속 큰 선수로 활동하고 있기 때문에 아르곤의 계획에 참여하고 있는지 확인하는 것은 흥미로울 것입니다.)