Сегодня первое место в списке самых мощных суперкомпьютеров планеты занимает японский Fugaku, построенный на базе уникальных Arm-процессоров Fujitsu A64FX. Но дни его правления, похоже, продлятся недолго — в этом году будет запущен американский Frontier, который должен будет сместить нынешнего короля суперкомпьютеров с трона: комбинация ускорителей AMD EPYC и Instinct MI100 позволит ему преодолеть барьер exaflops.
Как мы уже знаем, Национальной лаборатории Ок-Риджа границы базируется на платформе ВПО экс-Крей. Каждый стандартный шкаф новой системы может содержать до 64 вычислительных модулей с двумя платами, несущими два процессора AMD EPYC. Они будут дополнены ускорителями AMD Instinct MI100, а в качестве интерконнекта будет использоваться Cray Slingshot. В отличие от Фугаку, Frontier относится к гетерогенным системам.
Суперкомпьютеры этой мощности позволят вам проводить исследования, ранее недоступные ученым. Одной из программ, разработанных в Ок-Ридже для Frontier, является CHOLLA. Речь идет о наборе специализированного программного обеспечения под общим названием "Вычислительная гидродинамика на параллельной архитектуре" (Computational Hydrodynamics on parallel architecture). Одной из ключевых областей применения такого программного обеспечения является астрофизика.
Структурная схема вычислительных модулей в МИ100
Использование силы Фронтира позволит вам понять, как происходят изменения в галактиках, расположенных подобно нашему Млечному Пути, и увидеть эти изменения — образование, эволюцию и гибель отдельных звезд в масштабе целой галактики — можно будет в достаточно высоком разрешении. Будет смоделировано поведение 10 тысяч кубических ячеек космического пространства (примерно 50 тысяч парсеков) за 500 миллионов лет. Это первый проект вычислительной астрономии, имеющий столь серьезный масштаб.
Проект CHOLLA, запущенный на Фронтире, позволит нам понять поведение таинственной темной материи
Интересно, что изначально программное обеспечение CHOLLA было разработано для платформы NVIDIA CUDA, но портирование на открытый аналог в лице AMD ROCm оказалось очень простым. По словам одного из ученых Окриджской лаборатории, основная работа была проделана всего за несколько часов, и речь идет о программном обеспечении, которое будет имитировать жизнь целой галактики. Кроме того, производительность CHOLLA удалось увеличить в 1,4 раза без каких-либо оптимизаций по сравнению с версией, работающей на NVIDIA Tesla V100. Оптимизированная версия может быть еще более продуктивной.
Источник:
