Superkomputer Cray Titan z 18 688 akceleratorów Nvidia Tesla K20 ma moc 20 petaflopsów

W laboratorium Oak Ridge National Laboratory w Tennessee zakończono prace nad superkomputerem Cray Titan, a więc najszybszą na świecie konstrukcją przeznaczoną do otwartych badań naukowych, która pomoże w prowadzeniu badań nad najtrudniejszymi wyzwaniami znanymi nauce. Wewnątrz niego zainstalowano ponad 18 tysięcy akceleratorów obliczeniowych Nvidia Tesla K20.

Superkomputer Cray Titan znajduje się w Narodowym Laboratorium Oak Ridge, które jest częścią laboratoriów naukowych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych i działa jako system otwartych badań naukowych. Oznacza to, że zasoby superkomputera są dostępne dla naukowców akademickich, badaczy z laboratoriów rządowych oraz szerokiej gamy innych branż i mogą oni wykorzystywać Titana do modelowania zjawisk fizycznych i biologicznych, osiągając wyniki szybciej, niż pozwalałby na to zwykły proces eksperymentowania.

Prace nad tą konstrukcją rozpoczęto trzy lata temu, gdy laboratorium Oak Ridge podjęło decyzję o modernizacji superkomputera Jaguar, poprzedniej wersji systemu do otwartych badań naukowych, a także byłego lidera listy najpotężniejszych superkomputerów na świecie. Modernizacja obejmuje montaż akceleratorów Nvidia Tesla K20, wymianę modułów obliczeniowych przekształcającą 200 szaf w superkomputery Cray XK7, a także 710 terabajtów pamięci. Niedawno informowaliśmy, że do laboratorium dostarczono pierwsze układy obliczeniowe Tesla K20.

Teraz, po półtorej miesiąca od tego wydarzenia, komputer jest już gotowy. Jego wydajność obliczeniowa przekracza 20 petaflopsów (może więc on wykonywać 20 milionów miliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), a 90 procent tej mocy zapewnia 18 688 procesorów graficznych Nvidia Tesla K20.

Warto również wspomnieć, iż dzięki ich zastosowaniu, Titan jest ponad dziesięciokrotnie szybszy i pięciokrotnie bardziej energooszczędny od poprzednika - 2,3 petaflopsowego superkomputera Jaguar, zajmując tę samą powierzchnię użytkową. Gdyby laboratorium Oak Ridge zmodernizowało Jaguara poprzez tylko poprzez rozbudowę architektury procesorów centralnych (CPU), system byłby czterokrotnie większy i  zużywałby ponad 30 megawatów mocy.

„Dzięki zbudowaniu Titana w oparciu o procesory graficzne Tesla, laboratorium Oak Ridge może pracować z niesamowicie złożonymi, doskonale skalującymi się aplikacjami, co potwierdza słuszność stosowania akceleracji obliczeń przy rozwiązywaniu największych problemów  naukowych”, powiedział Steve Scott, dyrektor ds. technologii w dziale akceleracji obliczeń przez procesory graficzne w firmie Nvidia. „Taka wydajność, moc i opłacalność jest po prostu niemożliwa do osiągnięcia za pomocą tradycyjnych architektur wykorzystujących procesory centralne. Akceleracja obliczeń to najlepsze i najbardziej realistyczne podejście, które pozwoli osiągnąć wydajność na poziomie eksaskalowym w ciągu najbliższych 10 lat”.

„Rozwój nauki i technologii zawsze był naszym głównym celem, a Titan to przełomowe narzędzie, dzięki pozwoli naukowcom z całego świata wykorzystać procesory graficzne w  celu osiągnięcia nowych przełomów”, powiedział Jeff Nichols, wicedyrektor laboratorium obliczeniowego w Oak Ridge National Laboratory. „Nowe akceleratory graficzne Tesla cechują się wysoką wydajnością i energooszczędnością, dzięki której Tytan mógł zostać rozbudowany w  takiej skali, aby osiągając ogromną wydajność nie konsumował tyle energii co małe miasto”.

Poniżej możecie zobaczyć jak wyglądała budowa superkomputera Cray XE6 "Hermit" – jednej z najwydajniejszych konstrukcji w Niemczech, która dysponuje mocą obliczeniową 800 teraflopsów. Aktualnie plasuje się ona na 24 miejscu w rankingu TOP 500.

Źródło: Nvidia, TOP500, Cray