Наскоро Hewlett Packard Enterprise (HPE) обяви, че ще достави най-бързият Exascale суперкомпютър в света на Националното управление за ядрена сигурност към Министерството на енергетиката на САЩ (DOE), работещ при рекордна скорост на прекъсване от 2 екзафлопа – 10 пъти по-бърз от най-мощния суперкомпютър днес. Очаква се новата система, която Националната лаборатория “Лорънс Ливърмор” (LLNL) на DOE е кръстила El Capitan, да бъде доставена в началото на 2023 г. Тя ще бъде управлявана и хоствана от LLNL и ще се използва от трите национални лаборатории към NNSA: LLNL, Националната лаборатория “Sandia” и Национална лаборатория в Лос Аламос. Системата ще даде възможност за усъвършенстване на симулацията и моделирането, използвани при поддържа американските ядрени запаси и ще гарантира за нейната надеждност и сигурност.
Ние захранваме система, която е 10 пъти по-бърза от най-мощния суперкомпютър днес
HPE оптимизира El Capitan на DOE за захранване на сложни и отнемащи време триизмерни симулации за целите на NNSA, които съвременните суперкомпютри днес не могат да управляват успешно. El Capitan ще предостави възможности на изследователите да изследват нови приложения, използвайки нови, интензивни натоварвания на работа, като моделиране, симулация, анализи и AI, за да подкрепят бъдещите мисии на NNSA.
Голяма мощ в процесорите на AMD
El Capitan ще използва процесори AMD EPYC™ от ново поколение с кодово наименование „Genoa“, включващи процесорното ядро „Zen 4“, следващото поколение графични процесори AMD Radeon™ Instinct, базирани на нова архитектура, оптимизирана за изчисления и AMD от трето поколение Infinity Architecture, която ще осигури високо честотна лента, ниско латентна връзка между процесорите и графичните процесори.
Укрепване на ядрените запаси, сигурността и отбраната на нацията с помощта на Exascale технологии
„Като индустрия и като нация постигнахме основна цел в изчислителната техника. HPE има честта да подкрепи Националния Департамент по Енергетика и лаборатория „Лорънс Ливърмор“ в стратегическата мисия за затвърждаване на позицията на САЩ в областта на сигурността и отбраната“, казва Питър Унгаро, старши вицепрезидент и генерален мениджър, HPC и Mission Critical Solutions (MCS), към HPE. „Изчислителната мощ и възможностите на тази система представляват нова ера на иновациите, която ще отключи решения на най-сложните проблеми на обществото и ще отговори на въпроси, за които никога не сме смятали, че са възможни.“
Изискванията на NNSA
Технологиите Cray Shasta на HPE, които са изградени от основата да поддържат разнообразен набор от процесорни и ускорителни технологии, за да отговарят на нови нива на производителност и мащабируемост, ще позволят на El Capitan да отговаря на изискванията на NNSA, които включват Програмата за подобряване продължителността на живота на NNSA (LEP), критична част от управлението на запасите, която има за цел да модернизира застаряващите оръжия в ядрените складове на САЩ, които трябва да останат безопасни, сигурни и ефективни.
LLNL управлява новата система за NNSA, като за целта са разработени нови техники, които позволяват на изследователите да създават по-бързи, по-точни модели за първостепенни мисии при модернизиране на запасите и синтез на инерционно задържане (ICF) – ключов аспект на управлението на запасите.
Приложение на системата
Изследователите на LLNL ще използват системата за проучване на нови приложения, които интегрират AI и машинното обучение в работния процес на HPC. Процесите на суперкомпютъра вече се използват за постигане на пробив в медицински изследвания и лекарства, включително:
- Ускоряване на откриването на лекарства срещу рак от шест години на една, чрез партньорство с GlaxoSmithKline (GsK), мултинационална фармацевтична компания, Националния раков институт и други национални лаборатории на DOE чрез консорциума ATOM.
- Опознаване на динамиката и мутациите на RAS протеините, които са свързани с 30% от рака при човека, в си сътрудничат с Националния раков институт и други партньорски институции.
El Capitan на DOE ще помогне за укрепване на позицията на страната в ядрената отбрана и сигурност
Разрушаване на скоростната бариера с 2 екзафлопа
Системи като El Capitan въвеждат нов клас суперкомпютри със системи от клас exascale, които са 1000 пъти по-бързи от предишното поколение petascale системи, представени за първи път преди 12 години.
Мощността „под капака“
Новият рекорд на производителността от 2 екзафлопа (2000 петафлопа) ще бъде по-мощен от сбора на най-добрите 200 най-бързи суперкомпютри в света и е увеличение с над 30% от първоначалните прогнози, дадени преди седем месеца. Това стана възможно благодарение на ново партньорство между HPE, AMD и DOE за комбиниране на системите Cray Shasta и Slingshot на HPE, специализирано HPC мрежово решение, с AMD EPYC™ процесори от ново поколение и следващо поколение AMD Radeon™ Instinct GPU. Решението да се избере тази архитектура се основава на стратегическите изисквания, критични за целите на NNSA.
Думите на партньорите на HPE
„Радваме се да продължим дългогодишното си партньорство с HPE в съвместно разработване на иновативни технологии за редица решения, и сега за най-мощния суперкомпютър от най-високия клас в света“, заяви Форест Нород, старши вицепрезидент и генерален мениджър на Datacenter и Business Embedded Solutions Business Group, AMD. „Очакваме с нетърпение да продължим сътрудничеството си с HPE, за да съберем AMD EPYC процесори от ново поколение и Radeon Instinct графични процесори със системата Cray Shasta на HPE за захранване на сложни, интензивни данни HPC и AI натоварвания за El Capitan, които днешните системи не могат да управляват.“
„Изключителната изчислителна мощ, обещана от El Capitan и базирана на архитектурата на Cray Shasta на HPE ще гарантира, че лабораториите на NNSA ще могат да продължат да се открояват в своите цели за национална сигурност и да позволят на САЩ да останат конкурентоспособни на глобалната сцена при високотехнологичните компютри за много години напред “, каза Бил Голдщайн, директор на Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“. „Очакваме с нетърпение да продължим работата си с HPE и AMD, за да влезем в тази нова ера на exascale с най-мощния хардуер на планетата.“
Подобрена производителност за El Capitan на DOE
HPE и AMD съвместно проектираха нови технологии за поддържане на критични HPC и AI натоварвания със следните подобрения:
- Рационализирана комуникация между Cray Slingshot на HPE, специализирано мрежово решение на HPC и новите графични процесори AMD Radeon Instinct от ново поколение, които се базират на нова архитектура, оптимизирана за натоварвания, включително HPC и AI.
- Изчислителни остриета с висока плътност, захранвани от процесори AMD EPYC ™ от ново поколение, с кодово наименование „Genoa“, съдържащи процесорно ядро „Zen 4“.
- Нов подход, използващ изчислителни остриета, ориентирани към ускорителя (в съотношение между GPU и CPU 4:1, свързан с AMD Infinity архитектура за бърза, широколентова връзка) за повишаване на производителността на интензивен AI, машинно обучение и аналитични нужди чрез разтоварване на обработката от процесора към графичния процесор.
Допълнителни подобрения към системата
Други подобрения на производителността включват уникални възможности за съхранение и софтуер, които са интегрирани в архитектурата на Cray Shasta на HPE. Допълнителното използване на локални системи за съхранение, базирани на флаш, създадени специално за нуждите на новата система за производителност, ще осигурят буфер за балансиране на съществуващата бордова памет и подреждане на данни, което се следи от интелигентните софтуерни решения на Cray Shasta за автоматизиране на движението на данни за оптимално съхраняване и навременен достъп.
Ново партньорство с LLNL за разработване на оптиката на El Capitan
HPE разширява партньорството си с LLNL за активно проучване на оптичните технологии на HPE – решение, което да използва светлина за предаване на данни, и да бъде включено в El Capitan. Оптичните технологии на HPE са плод на усилията за научноизследователска дейност, свързани с PathForward, програма, подкрепена от американския проект на Exascale Computing. HPE разработи и демонстрира иновативни оптични прототипи, като интегрират електрически и оптични интерфейси, за да позволят широко използване в бъдещи класове на системни взаимовръзки.
Интегриране на новите технологии
HPE и LLNL проучват начини за интегриране на тези оптични технологии с Cray Slingshot на НРЕ за El Capitan, с цел по-ефективно предаване на повече данни. Този подход има за цел да подобри енергийната ефективност, надеждността и способността за икономично увеличаване на глобалната честотна лента на системата.
В допълнение към El Capitan, HPE ще достави другите две exascale системи на DOE, обявени през 2019 г. – Aurora и Frontier.
С течение на времето HPE ще интегрира своите exascale технологии в по-широкото си продуктово портфолио на HPC, предлагащо суперкомпютри от всякакъв размер за всеки център за данни, с цел подобряване на достъпа до Exascale технологиите a за по-широки пазарни приложения.
