A barreira dos exaflops será superada em 2021

Estamos falando do supercomputador mais rápido dos EUA e de outros participantes da corrida exaflops.


Fotos - OLCF na ORNL - SS BY / O supercomputador mais poderoso da atualidade - Summit

Projeto Aurora


O computador Aurora Exaflops é desenvolvido pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE). Está sendo construído no Laboratório Nacional de Argonne, perto de Chicago. O Aurora será cinco vezes mais poderoso que o atual líder mundial - o sistema de computação Summit da IBM, instalado no Laboratório Nacional de Oak Ridge , que também é de propriedade do Departamento de Energia dos EUA.

Uma equipe de especialistas da Cray (que a HPE comprouum mês) e a Intel estão trabalhando no projeto. Segundo especialistas, o valor do contrato está se aproximando de US $ 500 milhões, valor que o governo dos EUA alocou à unidade de pesquisa do DOE para o desenvolvimento de sistemas exaflops.

Em geral, o Aurora estava planejado para ser lançado em 2018 , mas com muito menos poder de computação. No entanto, o Ministério da Energia decidiu aumentar o desempenho do sistema em cinco vezes e adiar a "liberação". O lançamento do novo supercomputador está previsto para 2021.

Finalidade da máquina


Segundo o representante do Laboratório Nacional de Argonne, o sistema Aurora (ao contrário de outros supercomputadores do DOE) não resolverá os problemas da indústria de defesa. Sua capacidade será direcionada à exploração espacial e aos efeitos do aquecimento global, à busca de medicamentos para o tratamento do câncer e ao desenvolvimento de novos materiais para painéis solares.

O Laboratório Argonne já selecionou dez projetos que serão os primeiros a obter acesso a um sistema de alto desempenho. Entre eles estão os programas para criar um mapa neural do cérebro e estudar a matéria escura.

Segundo os engenheiros, um dos principais recursos do Aurora serão algoritmos inteligentes. Eles otimizarão as simulações em andamento. Por exemplo, um supercomputador não modelará os efeitos de todas as variações possíveis de medicamentos. Os sistemas de IA determinarão primeiro as combinações mais promissoras e a máquina lidará com elas em primeiro lugar. Esta abordagem irá acelerar o desenvolvimento de medicamentos.

Como isso funciona?


O supercomputador Aurora consiste em 200 racks com hardware, que juntos ocupam quase 600 metros quadrados. Cada rack é um sistema de cluster Cray Shasta. É baseado nos processadores escaláveis ​​Intel Xeon. Eles possuem um controlador Ethernet integrado, uma solução de hardware e software para a criação de RAID e a tecnologia Intel VMD para combinar dispositivos NVMe em armazenamento lógico.

Shasta também usa a arquitetura gráfica Intel Xe. Ajuda a acelerar as operações escalares, matriciais, vetoriais e tensores nos data centers. Todos os racks do supercomputador são interconectados por uma interface Cray Slingshot, que fornece cinco vezes mais largura de banda do que as interconexões tradicionais.

Os engenheiros usam refrigeração líquida para remover o calor do ferro. Mas enquanto os desenvolvedores não divulgam detalhes sobre o consumo de energia do novo supercomputador.

Quem mais vai superar a barreira dos exaflops


De acordo com a empresa de análise Hyperion Research, nos próximos três anos, empresas de diferentes países gastarão US $ 10 bilhões em sistemas de exaflops.Além dos Estados Unidos, China, Japão e França estão participando da corrida de exaflops.

A China começou a desenvolver um supercomputador com desempenho de um exaflops em 2017. Seu carro foi nomeado Tianhe-3 e é construído com base nos processadores chineses Phytium. Eles têm 64 núcleos e um desempenho de 512 gigaflops. O Tianhe-3 será usado para analisar sequências de genes e estruturas de proteínas e desenvolver novos medicamentos. Seu protótipo já está sendo testado no Centro Nacional de Supercomputação em Tianjin. Eles planejam colocar o supercomputador em operação em 2020. No entanto, vários especialistas acreditam que seu lançamento pode demorar seis meses ou um ano por razões técnicas.


Fotos - O01326 - SS BY-SA / Tianhe-2 - versão anterior do novo supercomputador

Em 2016, a Fujitsu japonesa anunciou seus planos de criar um supercomputador exaflops até 2021. O sistema de computação pós-K será montado com base nos chips A64FX (arquitetura ARM). Eles têm 52 núcleos - 48 deles realizam operações computacionais e as quatro funções gerenciais restantes. Segundo os editores do portal sobre os supercomputadores Top500, os desenvolvedores japoneses usam mais de 370 mil desses processadores para obter desempenho em um exaflops.

Na Europa, eles também estão desenvolvendo "supercomputadores de nova geração". Em particular, o fabricante francês de computadores Atos fornecerá um computador exaflops ao CEA Research Institute. Ele está envolvido no projeto de reatores nucleares e pesquisa no campo da sismologia. O supercomputador Sequana será construído com base nos processadores Intel Xeon e placas gráficas NVIDIA.

O surgimento de máquinas exaflops aguarda um grande número de projetos científicos. De acordo com participantes do Projeto Cérebro Humano (envolvido no estudo do cérebro humano), a aplicação de novos sistemas será encontrada imediatamente. Portanto, podemos esperar que em breve mais países comecem a desenvolver supercomputadores superpoderosos.



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