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EE.UU. construirá superordenadores para dos laboratorios nacionales


Nota de Nvidia, el 18 Noviembre 2014 | Leído 35 veces

Serán 3 veces más rápidos que el sistema más veloz de la actualidad y enlazarán procesadores IBM POWER y GPU aceleradoras NVIDIA mediante la interfaz de alta velocidad NVLink



El Departamento de Energía de EE.UU. acaba de revelar sus planes de construir dos superordenadores acelerados mediante GPU que, según las previsiones, proporcionarán tres veces más rendimiento que el superordenador más rápido de la actualidad y nos acercará aún más al ansiado objetivo del cálculo a exaescala.

Los sistemas, que se instalarán en 2017, estarán basados en servidores IBM POWER de última generación equipados con GPU aceleradoras NVIDIA® Tesla® y la tecnología de interconexión de alta velocidad NVIDIA NVLink™.

El sistema “Summit” del Laboratorio Nacional de Oak Ridge tendrá una capacidad de cálculo de entre 150 y 300 petaflops y se utilizará para proyectos de ciencia abierta. Por su parte, el sistema “Sierra”, con picos de rendimiento de más de 100 petaflops, será un elemento clave de las operaciones de seguridad nuclear del Laboratorio nacional Lawrence Livermore.

Ambos sistemas serán considerablemente más rápidos que el actual gigante de la computación de EE.UU., el sistema “Titan” de Oak Ridge, que alcanza picos de 27 petaflops, y que el sistema más rápido del mundo en la actualidad, el Tianhe-2 del Centro Nacional de Supercomputación de Cantón, China, que llega hasta los 55 petaflops.

Visita la web de NVIDIA si quieres obtener más información y ver un vídeo sobre estos sistemas.

“La ciencia de hoy es la tecnología del mañana”, afirma Jen-Hsun Huang, CEO y socio fundador de NVIDIA, que continúa diciendo: “Los científicos se enfrentan a tremendos desafíos a escalas cuánticas, globales y galácticas. El éxito de su trabajo depende de la posibilidad de contar con superordenadores cada vez más potentes. Al inventar la aceleración en la GPU, hemos allanado el camino hacia el cálculo a exaescala y, con ello, hemos proporcionado a los científicos una herramienta que les permitirá hacer descubrimientos inimaginables”.

La inversión de los EE.UU. en Summit y Sierra obedece a la búsqueda de nuevas fórmulas que, entre otras cosas, permitan al país reducir su dependencia energética, frenar el cambio climático, mejorar la eficiencia de los combustibles, predecir los desastres naturales, almacenar el material nuclear de forma más segura o mejorar la competitividad de su economía.

Este proyecto representa un hito de gran trascendencia en la trayectoria de colaboración entre IBM y NVIDIA, y es fruto del trabajo de la OpenPOWER Foundation, una comunidad de desarrollo abierta constituida para desarrollar soluciones computacionales de nueva generación destinadas a clientes de sistemas HPC y centros de proceso de datos empresariales.

Nuevas tecnologías para acercarnos al cálculo a exaescala
El mundo de la supercomputación lleva años trabajando en la obtención de sistemas de cálculo a exaescala, es decir, sistemas capaces de realizar trillones (un millón de billones o 1018) de operaciones en coma flotante por segundo o FLOPS. Una FLOP equivale a un solo cálculo matemático, como puede ser multiplicar dos números.

Summit y Sierra serán el siguiente gran paso hacia el logro de ese objetivo mediante el uso de una serie de tecnologías revolucionarias.

Una de ellas es la tecnología de interconexión de GPU a alta velocidad NVIDIA NVLink, que se integrará en las GPU NVIDIA y en las CPU IBM POWER de los nuevos sistemas. NVLink permitirá a las GPU y las CPU compartir los datos a velocidades 12 veces superiores a las actuales y está diseñada para proporcionar supercomputadoras entre 50 y 100 veces más rápidas que las existentes en el presente.

Los dos nuevos superordenadores estarán dotados también de la futura arquitectura de GPU, Volta™, que proporcionará un rendimiento muy superior al de la actual arquitectura de la compañía, Maxwell™, y también al de su inmediata sucesora, Pascal™. Por tanto, las GPU NVIDIA brindarán niveles considerablemente más elevados de rendimiento computacional que ninguno de los sistemas existentes en la actualidad y proporcionarán a Summit y Sierra más del 90% de su capacidad máxima de procesamiento en coma flotante.

Buddy Bland, director de proyectos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, explica las razones para elegir esta tecnología: “Nuestros usuarios se enfrentan a los problemas científicos más complejos y necesitan sistemas excepcionalmente potentes para abordar proyectos de ámbito nacional. El rendimiento previsto para Summit no sería posible sin la combinación de estas tecnologías, que darán a esos usuarios una herramienta extraordinariamente potente para conseguir sus objetivos”.

Summit acelerará proyectos de ciencia abierta
Summit, al igual que Titan, se dedicará a proyectos de ciencia abierta, lo que significa que investigadores de todo el mundo tendrán la oportunidad de solicitar tiempo de uso del sistema. Además, representará un logro en la obtención de sistemas energéticamente eficientes, ya que proporcionará 10 veces más rendimiento que Titan con tan solo un 10% más de consumo de energía.

Sierra reforzará la seguridad nacional
Sierra proporcionará entre 5 y 10 veces más rendimiento de cálculo que el sistema más rápido del laboratorio Lawrence Livermore, “Sequoia”, que posee una capacidad de 20 petaflops. Se utilizará como parte del programa nacional de seguridad nuclear de EE.UU. para garantizar la fiabilidad y eficacia del programa de disuasión nuclear sin pruebas nucleares, y del programa de no proliferación nuclear, cuyo objetivo es impedir la propagación de armas de destrucción masiva en el mundo.

El potencial y el reto del cálculo a exaescala
Es de esperar que los superordenadores de exaescala faciliten nuevos descubrimientos en numerosos campos de la ciencia, la ingeniería y la industria que se traducirán, por ejemplo, en nuevos remedios contra las enfermedades, un mayor conocimiento del cerebro humano, soluciones para mitigar los efectos del cambio climático y nuevos datos para comprender el origen del universo.

Pero semejante potencia de cálculo encierra un importante desafío, el de conseguir niveles de rendimiento más altos con menos consumo de energía, una tarea para la que las GPU aceleradoras son particularmente aptas. De hecho, un sistema de cálculo a exaescala construido con las últimas tarjetas aceleradoras de NVIDIA consumiría cinco veces menos energía que un sistema basado en CPU x86, lo que permitiría a sus diseñadores obtener ratios extremadamente altos de eficiencia energética.

Plataforma de aceleración computacional NVIDIA Tesla
La Plataforma de aceleración computacional Tesla ha sido enteramente diseñada para ejecutar aplicaciones de empresa, alta computación, cálculo científico, supercomputación, análisis de datos complejos y aprendizaje automático con una aceleración muy superior a la de los sistemas basados exclusivamente en la CPU y mayor eficiencia energética. Integra las GPU aceleradoras más rápidas del mundo, herramientas de administración de sistemas avanzadas, tecnología de comunicación de alta velocidad y NVIDIA CUDA®, el modelo de procesamiento paralelo más utilizado del mundo.




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