- محققان با استفاده از سرعت ماشین جدید و پردازش موازی، از تکنیک های یادگیری ماشینی برای باز کردن سوالات در علم استفاده خواهند کرد.
- همکاری با Lenovo و NVIDIA مرزهای محاسبات با کارایی بالا پایدار (HPC) را برای کسب رتبه 1 در لیست Green500 افزایش می دهد.
14 نوامبر 2022 – تحقیق تریانگگل پارک، NC – ابررایانه جدیدی که توسط مؤسسه Flatiron در شهر نیویورک اداره می شود، در صدر آخرین لیست Green500 از کم مصرف ترین ابر رایانه های جهان قرار دارد.
فهرست اصلاح شده، که ابررایانه‌ها را بر اساس تعداد عملیات ممیز شناور در هر ثانیه (یا «FLOPS») در هر وات توان رتبه‌بندی می‌کند، ابررایانه جدید را با 65.091 میلیارد فلاپ بر وات محاسبه می‌کند. این نسبت به رکورددار قبلی که 62.684 میلیارد فلاپ بر وات را مدیریت می کرد، فاصله می گیرد. ابرکامپیوتر جدید موسسه Flatiron با 2.038 میلیون FLOPS، با استفاده از Green500.org، کارآمدترین ابر رایانه جهان است.
ایان فیسک، یکی از مدیران مرکز محاسبات علمی موسسه Flatiron می‌گوید: «این ابر رایانه فرصت‌هایی را برای انجام انواع جدیدی از علم باز می‌کند. “این یک ماشین اسب کار است و ما به محققان خود اجازه خواهیم داد چیزهای جدید را امتحان کنند و اکتشافات را انجام دهند.”
محققان موسسه Flatiron از قدرت ابرکامپیوتر جدید برای مقابله با مشکلات خاردار در اخترفیزیک محاسباتی، زیست شناسی، ریاضیات، علوم اعصاب و فیزیک کوانتومی بهره خواهند برد. این سیستم با بهره‌گیری از پلت‌فرم محاسباتی شتاب‌دار NVIDIA، برای کاربردهای یادگیری ماشینی، مانند شبیه‌سازی چند بدنه تکامل جهان، پیش‌بینی چگونگی تا شدن و عملکرد پروتئین‌ها، و یافتن همبستگی‌ها در مطالعات ژنومی، مناسب است. محاسبات شتاب‌دار همچنین در محاسبات جبر خطی که نحوه رفتار الکترون‌ها در مقیاس کوانتومی را شبیه‌سازی می‌کنند، برتری دارد. دلیلش این است که پردازنده‌های گرافیکی محاسبات بسیار بیشتری را به صورت موازی نسبت به پردازنده‌های سنتی انجام می‌دهند.
این سیستم که در یک مرکز داده در نیوجرسی قرار دارد، توسط لنوو ساخته شده است و از قابلیت‌های کارایی ThinkSystem SR670 V2 این شرکت بهره می‌برد، سروری که برای نصب آسان در مراکز داده سنتی طراحی شده و برای محققان بیشتر قابل دسترسی است. طراحی کارآمد آن به طور موثری همه چیز را حتی در یک محیط با گرمای بالا و چند GPU خنک نگه می‌دارد. ابررایانه جدید لنوو شامل 80 پردازنده گرافیکی جدید NVIDIA H100 Tensor Core است که به شبکه کوانتومی 200 گیگابیت بر ثانیه InfiniBand NVIDIA متصل شده و در رک‌های مرکز داده استاندارد نصب شده است.
کرک اسکائگن، معاون اجرایی گروه لنوو و رئیس گروه راه حل های زیرساخت، گفت: «لنوو به عنوان یک رهبر جهانی در ابررایانه ها، متعهد است که فناوری های مشابه Exascale-ready را برای کاربران در هر اندازه و در همه صنایع در دسترس قرار دهد. همکاری ما با Flatiron و NVIDIA نشان دهنده یک نقطه عطف مهم در فعال کردن فناوری ابررایانه در تقریباً هر مقیاسی و پشتیبانی از فناوری هوشمندتر برای همه است.»
محققان می توانند از کوچکی به اندازه یک سرور واحد، تا یک رک جزئی، تا سطوح مقیاس بزرگ شروع کنند و در عین حال به سرعت بخشیدن به نتایج علمی و دستیابی به پیشرفت های جدید در محاسبات پایدار کمک کنند.
ترانزیستورهای چیپست‌های NVIDIA فقط 5 نانومتر عرض دارند، که به این معنی است که می‌توان عضلات محاسباتی بیشتری را روی تراشه‌های همان اندازه جمع کرد. اندازه کوچکتر ترانزیستور و بسیاری بهینه سازی های دیگر به کاهش مصرف انرژی ابرکامپیوتر جدید و به حداکثر رساندن کارایی کمک کرد.
کاهش مصرف برق یک ابرکامپیوتر بدون به خطر انداختن عملکرد، مزایای زیادی دارد. برق جزء مهمی از هزینه های عملیاتی ماشین و اثرات زیست محیطی آن است. هر وات مصرفی به گرما تبدیل می شود که باید از سیستم حذف شود و حتی به قدرت بیشتری نیاز دارد. همچنین، سیستم‌های کارآمدتر انرژی می‌توانند بدون نیاز به ارتقاء الکتریکی پرهزینه وارد مراکز داده موجود شوند.
فیسک می‌گوید رتبه‌بندی شماره یک بازده انرژی هدف نبوده است. او می‌گوید: «این رایانه به ما امکان می‌دهد تا علم بیشتری را با فناوری هوشمندتر انجام دهیم که از برق کمتری استفاده می‌کند و به آینده پایدارتری کمک می‌کند. “این چیزی است که برای ما مهم است.”
ابررایانه جدید موسسه Flatiron جایگزین سیستم تست مرزی و توسعه (TDS) واقع در آزمایشگاه ملی Oak Ridge در تنسی، در لیست بهره وری انرژی می شود. Frontier TDS نوار بسیار بالایی را در لیست ژوئن 2022 با 62.684 میلیارد FLOPS بر وات تعیین کرد، در حالی که سیستم اصلی Frontier – که سد exaFLOP (1 میلیارد FLOPS) را شکست و سریع‌ترین ابررایانه در جهان باقی ماند – با 52.227 میلیارد FLOPS کنترل می‌شود. در هر وات فیسک می‌گوید در نتیجه، کنار زدن مرزی چالشی دلهره‌آور خواهد بود.
در حالی که هر دو رکوردساز هستند، ابرکامپیوتر جدید موسسه Flatiron موجودی کاملاً متفاوت از Frontier است که به سختی برای رسیدن به 1 exaFLOP طراحی و ساخته شده است. فیسک می‌گوید برعکس، سیستم جدید موسسه Flatiron از سیستم‌های معمول در دسترس، محاسبات شتاب‌دار NVIDIA و شبکه‌های InfiniBand استفاده می‌کند که باعث می‌شود «باعملکرد بسیار بالا و بسیار کارآمد بدون اینکه خاصیت عجیبی داشته باشد». تنها چند نفر زمان بردند تا سیستم را بارگذاری کنند. این نوع کارایی اکنون برای گروه های بسیار بیشتری قابل دسترسی است تا فقط برای بزرگترین مراکز ابررایانه.