Wir sprechen über den schnellsten Supercomputer in den USA und andere Teilnehmer des Exaflops-Rennens.
Fotos - OLCF bei ORNL - SS BY / Der derzeit leistungsstärkste Supercomputer - SummitAurora-Projekt
Der Aurora Exaflops-Computer wurde vom US-Energieministerium (DOE) entwickelt. Es wird im
Argonne National Laboratory in der Nähe von Chicago gebaut. Aurora wird fünfmal leistungsstärker sein als der
derzeitige Weltmarktführer - das Summit-Computersystem von IBM, das im
Oak Ridge National Laboratory installiert ist, das ebenfalls dem US-Energieministerium gehört.
Ein Team von Spezialisten von Cray (das
HPE vor einem Monat gekauft hat) und Intel arbeitet an dem Projekt. Experten zufolge nähert sich der Auftragswert 500 Millionen US-Dollar. Dies ist der Betrag, den die US-Regierung der DOE-Forschungseinheit für die Entwicklung von Exaflopsystemen zugewiesen hat.
Im Allgemeinen war geplant, Aurora
bereits 2018 auf den Markt zu bringen , jedoch mit viel weniger Rechenleistung. Das Energieministerium hat jedoch
beschlossen, die Systemleistung um das Fünffache
zu erhöhen und die „Freigabe“ zu verschieben. Der Start des neuen Supercomputers wird für 2021 erwartet.
Maschinenzweck
Laut
dem Vertreter des Argonne National Laboratory wird das Aurora-System (im Gegensatz zu anderen DOE-Supercomputern) die Probleme der Verteidigungsindustrie nicht lösen. Seine Kapazitäten
werden auf die Erforschung des Weltraums und die Auswirkungen der globalen Erwärmung, die Suche nach Medikamenten zur Krebsbehandlung und die
Entwicklung neuer Materialien für Sonnenkollektoren gerichtet sein.
Das Argonne Laboratory hat bereits zehn Projekte ausgewählt , die als erste Zugang zu einem Hochleistungssystem erhalten. Darunter befinden sich Programme zur Erstellung einer neuronalen Karte des Gehirns und zur Untersuchung der Dunklen Materie.
Laut Ingenieuren werden intelligente Algorithmen eines der Hauptmerkmale von Aurora sein. Sie werden laufende Simulationen optimieren. Beispielsweise modelliert ein Supercomputer nicht die Auswirkungen aller möglichen Arzneimittelvariationen. KI-Systeme werden zuerst die vielversprechendsten Kombinationen bestimmen, und die Maschine wird sich zuerst mit ihnen befassen. Dieser Ansatz wird die Entwicklung von Arzneimitteln beschleunigen.
Wie funktioniert es
Der Aurora-Supercomputer
besteht aus 200 Racks mit Hardware, die zusammen fast 600 Quadratmeter einnehmen. Jedes Rack ist ein Cray Shasta-Clustersystem. Es basiert auf skalierbaren Intel Xeon-Prozessoren. Sie verfügen über einen integrierten Ethernet-Controller, eine Hardware- und Softwarelösung zum Erstellen von RAID und eine Intel VMD-Technologie zum Kombinieren von NVMe-Geräten zu logischem Speicher.
Shasta verwendet auch die Intel Xe-Grafikarchitektur. Es hilft, Skalar-, Matrix-, Vektor- und Tensoroperationen in Rechenzentren zu beschleunigen. Alle Racks des Supercomputers sind über eine Cray Slingshot-Schnittstelle miteinander verbunden, die fünfmal mehr Bandbreite bietet als herkömmliche Verbindungen.
Ingenieure verwenden Flüssigkeitskühlung, um dem Eisen Wärme zu entziehen. Die Entwickler geben
jedoch keine Details zum Stromverbrauch des neuen Supercomputers bekannt.
Wer sonst wird die Exaflop-Barriere überwinden
Laut dem Analyseunternehmen Hyperion Research werden Unternehmen aus verschiedenen Ländern in den nächsten drei Jahren 10 Milliarden US-Dollar für Exaflopsysteme ausgeben. Neben Amerika nehmen auch China, Japan und Frankreich am Exaflops-Rennen teil.
China begann 2017 mit der Entwicklung eines Supercomputers mit einer Leistung von einem Exaflop. Ihr Auto wurde Tianhe-3 genannt und basiert auf chinesischen Phytium-Prozessoren. Sie haben 64 Kerne und eine Leistung von 512 Gigaflops. Tianhe-3 wird verwendet, um Gensequenzen und Proteinstrukturen zu analysieren und neue Medikamente zu entwickeln. Der Prototyp wird bereits im National Supercomputing Center in Tianjin
getestet . Sie planen, den Supercomputer im Jahr 2020 in Betrieb zu nehmen. Eine Reihe von Experten ist jedoch der
Ansicht, dass sich der Start aus technischen Gründen um sechs Monate oder ein Jahr verzögern kann.
Fotos - O01326 - SS BY-SA / Tianhe-2 - Vorgängerversion des neuen Supercomputers2016 kündigte der japanische Fujitsu seine Pläne an, bis 2021 einen Exaflops-Supercomputer zu entwickeln. Das Post-K-Computersystem wird auf Basis von A64FX-Chips (ARM-Architektur) zusammengestellt. Sie
haben 52 Kerne - 48 von ihnen führen Rechenoperationen aus, und die restlichen vier - Verwaltungsfunktionen. Laut
den Herausgebern des Portals über Top500-Supercomputer verwenden japanische Entwickler mehr als 370.000 solcher Prozessoren, um die Leistung in einem Exaflop zu erzielen.
In Europa entwickeln sie auch Supercomputer der neuen Generation. Insbesondere der französische Computerhersteller Atos
wird dem CEA Research Institute
einen Exaflop-Computer
liefern . Er befasst sich mit dem Entwurf von Kernreaktoren und der Forschung auf dem Gebiet der Seismologie. Der Sequana-Supercomputer wird auf Basis von Intel Xeon-Prozessoren und NVIDIA-Grafikkarten gebaut.
Die Entstehung von Exaflop-Maschinen wartet auf eine Vielzahl wissenschaftlicher Projekte. Laut
den Teilnehmern des Human Brain Project (das sich mit der Untersuchung des menschlichen Gehirns befasst) wird die Anwendung neuer Systeme sofort gefunden. Daher können wir erwarten, dass bald mehr Länder beginnen werden, supermächtige Supercomputer zu entwickeln.
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