IBM POWER плюс NVIDIA Tesla: суперкомпьютеры для национальных лабораторий США
Министерство энергетики США обнародовало планы создания двух суперкомпьютеров на базе GPU с ожидаемой производительностью как минимум втрое выше, чем у самой мощной на сегодняшний день системы Тем самым сделан еще один шаг на пути к эре экзафлопсных вычислений.
Суперкомпьютеры, установка которых запланирована на 2017 г., будут собраны на базе серверов нового поколения IBM POWER и графических ускорителей NVIDIA Tesla с поддержкой высокоскоростного интерфейса NVIDIA NVLink.
Пиковая производительность системы Summit из Окриджской национальной лаборатории составит 150–300 PFLOPS и будет нацелена на решение научных задач. Система Sierra с пиковой производительностью свыше 100 PFLOPS будет использоваться в программе Национального управления ядерной безопасностью США в Ливерморской национальной лаборатории им. Э. Лоуренса. Новые системы будут работать значительно быстрее нынешнего лидера США – системы Titan в Окридже, которая показывает пиковую производительность в 27 PFLOPS, а также мирового лидера – Tianhe-2 из Китайского национального суперкомпьютерного центра в Гуанчжоу, чья пиковая производительность составляет 55 PFLOPS.
С помощью систем Summit и Sierra предполагается достичь большей энергетической независимости, справиться с изменением климата, повысить топливную эффективность существующих решений, усовершенствовать прогнозы стихийных бедствий, обезопасить хранение ядерных материалов, улучшить экономику и т. д.
Новые системы – это значимый этап в партнерстве IBM и NVIDIA, опирающийся на работу фонда OpenPOWER – открытого сообщества, созданного с целью разработки вычислительных решений нового поколения для высокопроизводительных корпоративных ЦОД. Summit и Sierra станут следующим крупным шагом на пути к экзафопсным вычислениям благодаря применению ряда передовых технологий.
Одна из таких технологий – NVLink от NVIDIA, высокоскоростной интерфейс, который будет соединять GPU NVIDIA и CPU IBM POWER в новых системах. NVLink позволяет передавать данные между GPU и CPU в 5–12 раз быстрее по сравнению с сегодняшними системами и обеспечивает ускорение в 50–100 раз по сравнению с сегодняшними результатами.
Новые системы также будут иметь архитектуру GPU нового поколения от NVIDIA – Volta, которая обеспечит гораздо более высокую производительность по сравнению с сегодняшней Maxwell и последующей Pascal. Будучи намного мощнее сегодняшних лидеров, графические процессоры NVIDIA обеспечат системам Summit и Sierra более 90% пиковой скорости вычислений с плавающей точкой.
При создании экзафлопсных систем основной задачей является повышение производительности при минимальных энергозатратах – и GPU наилучшим образом подходят для этих целей. Экзафлопсная система, построенная на базе новейших ускорителей NVIDIA, будет потреблять в пять раз меньше энергии, чем система на базе x86 CPU, позволяя разработчикам создавать гораздо более экономичные высокопроизводительные системы.