Titans supercomputer rammer 20 petafløb med bearbejdningseffekt

USAs Department of Energy Oak Ridge National Laboratory mandag afsluttede udbredelsen af ​​en 20-petaflop supercomputer kaldet Titan, som den laboratorieforhøjelser vil give USA en fordel over Kina og Japan i løbet af at opbygge verdens hurtigste computere.

Supercomputeren, der implementeres på ORNL-faciliteter i Tennessee, er i stand til at behandle 20.000 billioner beregninger pr. sekund. Supercomputeren er mere end ti gange hurtigere end sin forgænger, kaldet Jaguar, som blev implementeret i 2009 og blev betragtet som verdens hurtigste supercomputer i juni 2010, indtil den blev fældet et par måneder senere af en kinesisk supercomputer kaldet Tianhe-1A på National Supercomputer Center i Tianjin.

Sequoia supercomputer

Titans implementering kommer kun et par uger før udgivelsen af ​​Top500, som viser de 500 hurtigste supercomputere i verden. Den hurtigste supercomputer i Top500-listen, som blev offentliggjort i juni i år, var Sequoia, et IBM BlueGene / Q-system, der blev udstationeret af US DOE på Lawrence Livermore National Laboratory i Livermore, Californien.

Global konkurrence

"Den amerikanske konkurrenceevne er meget vigtig ud fra et globalt sikkerheds- og nationalt sikkerhedsperspektiv ", siger Jeffrey Nichols, associeret laboratorirektør for IT- og databehandlingsdirektoratet i ORNL i et interview. "Det er absolut vigtigt, at vi er konkurrencedygtige på dette højteknologiske område, så de videnskabsløsninger, vi løser, er konkurrencedygtige og sætter os i forkant med, hvor vi skal løse disse problemer."

Lande som Japan og Kina skaler hurtigt deres computerkompetencer med supercomputere i de fem øverste, sagde Nichols. Men USA gør mere effektiv brug af tilgængelig databehandling til at løse nogle af de største videnskabsproblemer i landet, siger Nichols.

"Hvis du ser på Oak Ridge, og hvad vi bringer til bordet, er det, at vi har applikationsudviklere, der kan bruge disse maskiner i skala. Kina kan ikke. De har en økonomisk udviklingsmodel, der siger, at vi lægger denne hardware på gulvet, og folk kan komme ind og betale for at bruge maskinen til at gøre deres videnskabelige forskning, siger Nichols.

ORNL hilser forslag fra forskere velkommen og 40 projekter udvælges hvert år for at bruge computerudstyr i laboratoriet. Forslagene udvælges på viden af ​​videnskabelige eksperter, men også ved at sikre, at ansøgningerne er skalerbare, så ressourcerne ikke spildes. Forskere, der bruger Titan, behøver ikke betale for brug.

Flere computerkraft øger videnopdagelsen og hjælper med mere realistisk simulering og eksperimenter, siger Nichols og tilføjer, at Titan vil hjælpe USA inden for forskningsområder som biovidenskab, klima, energi og rum.

ORNL gennemfører for eksempel forskning i neutron videnskab, som omfatter opførelse af forbrændingsmotorer, der leverer lavere emissioner og højere effektivitet. Disse eksperimenter er relateret til landets økonomi, miljø og national sikkerhed, og hurtigere supercomputere som Titan forsker hurtigere på dette område, siger Nichols.

[Se også IBM Watsons forfædre: Et kig på fortidens supercomputere]

Titus-specifikationer

Titan er en Cray XK7-supercomputer, som parrer 18.688 Advanced Micro Devices 16-core Opteron 6274 CPU'er med 18.688 Nvidia Tesla K20 GPU'er (grafikbehandlingsenheder). Grafikprocessorer giver hurtigere udførelse af nogle videnskabelige og matematiske applikationer, mens CPU'er er bedre til seriel behandling. Ved at udnytte den fælles databehandlingskraft hos CPU'er og GPU'er kan supercomputere give resultater på den mest effektive måde, siger Steve Scott, chefstekniker for Tesla-produktlinjen på Nvidia.

Titan er indbygget i 200 serverskabe, som er den samme størrelse som Jaguar. ORNL opgraderes ved at flytte til 16-core CPU'er og de nyeste grafikprocessorer, som er hurtigere og mere effektive. Titan har 700TB hukommelse.

Titan bruger ca. 9 megawatt strøm, og energikostnaderne til at køre supercomputeren kan øge op til $ 10 millioner om året, siger Nichols. DOE er villig til at absorbere omkostningerne, fordi den ved, at et sofistikeret forskningsprogram er nødvendigt, siger Nichols.

Den næste milepæl for supercomputere skal nå exaflop-præstationen, som er omkring 1000 petaflops, inden 2018. ORNL opgraderer supercomputeren til et tre til fire år klip, og Nichols forventer en større opgradering til Titan i 2016. Han håber også, at et exaflop-system vil være på plads hos ORNL i 2020, selvom han tilføjede, at der ikke var noget. "

" "Vi skal tænke på at lave tilfældet for 2020 exascale maskine eller 2016 maskine. Vi skal begynde at tale med sælgerne om disse maskiner, "sagde Nichols.

Agam Shah dækker pc'er, tabletter, servere, chips og halvledere til IDG News Service. Følg Agam på Twitter på @agamsh. Agams e-mail-adresse er [email protected]