美國國家能源研究科學運算中心 NERSC 宣布啟用當前全球最高 AI 效能超級電腦 Perlmutter ,具備高達 6,000 個 NVIDIA A100 GPU ,可提供高達 4 exaflops 的混和精度 AI 算力,並提供超過 7,000 位研究人員於科學運算領域進行研究,並希望藉此推動天體物理學、氣候科學領域發展。
Perlmutter 基於慧與科技 HPE 的超算架構,採用 AMD 第三代 EPYC Milan CPU 搭配 NVIDIA A100 GPU 構成,共有 6,144 個 NVIDIA A100 Tensor Core GPU ,是目前為主全球最大的 A100 GPU 超算系統。
目前 Perlmutter 已經著手進行多項研究,其中之一是建構至今為止最大規模的 3D 立體可見宇宙地圖,透過暗能量尋天光譜儀( DESI )所拍攝的宇宙資料作為基礎進行宇宙 3D 地圖建構,此宇宙攝影機能在一次曝光捕捉達 5,000 個星系的影像;研究人員需要透過 Perlmutter 處理一個晚上數十次的資料,作為隔天晚上宇宙相機的拍攝指向位置。相較舊有系統準備一年份資料需要花費數周甚至數月, Perlmutter僅需數日即可完成處理,提升 20 倍的作業速度。藉由 DESI 拍攝的宇宙地圖,使人類得以認識暗能量。
▲ Perlmutter 具備超過 6,000 個 NVIDIA A100 Tensor Core GPU
此外 Perlmutter 也將為許多的科學探索帶來助益,例如為開發電池與生物燃料、基於原子交互作用的材料科學領域。 傳統超級電腦無法處理的 Quantum Espresso 等應用程式所產生幾個原子模擬的數學運算,但借助具備雙精度福點運算與深度學習混合精度運算的 NVIDIA A100 的 Perlmutter ,在輔以精準的模擬與機器學習,科學家能在更長的時間研究更多原子,使他們得以實現電池介面的原子模擬的大型系統,有助新型態電池與燃料電池的發展。
▲ Perlmutter 坐落在 Shyh Wang Hall
同時, NVIDIA 的 AI 軟體生態也加速科學家能夠活用 Perlmutter 的關鍵,由 NVIDIA 提供的 NVIDIA HPC SDK 能夠支援包括 OpenMP 等熱門程式設計模型,同時透過資料科學開源編碼 RAPIDS ,能使 NESRC 的 Pyrhon 工程師團隊加速資料分析,相較過往使用 CPU 進行分析快了 600 倍。
而在全球仍面臨肺炎疫情的當下, Perlmutter 除了仍依照計畫上限外,團隊也顧及居家工作的研究人員需求重新擬定關鍵步驟,如設計研究人員透過線上舉辦黑客松,學習如何為 exascale 等級的應用程式編寫程式碼。同時, Perlmutter 也開放專案研究人員進行申請使用其算力,可透過線上遞交方式提供申請書: NERSC
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