GPU đóng vai trò trung tâm trong Siêu máy tính thế hệ tiếp theo

Trong tuần này, phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (ORNL) thuộc Bộ Năng Lượng Mỹ đã thông bố rằng họ đã đạt được một hợp đồng với Cray để tăng sức mạnh của siêu máy tính Jaguar hiệu suất hàng đầu của mình, biến nó thành một hệ thống thế hệ tiếp theo được đặt tên là Titan.

Việc nâng cấp sẽ thay thế tất cả các bộ vi xử lý hiện tại của Jaguar AMD bằng bộ vi xử lý AMD Opteron mới nhất, có tên mã là Interlagos. Điều này sẽ chuyển đổi hệ thống từ hai bộ vi xử lý sáu lõi cho mỗi nút thành bộ vi xử lý 16 lõi cho mỗi nút, và nó sẽ cho phép tích hợp của các đơn vị xử lý đồ họa (GPU).

Trong giai đoạn đầu tiên của việc nâng cấp, được dự kiến là sẽ ​​bắt đầu trong năm nay, tất cả các bộ vi xử lý, bộ nhớ và các thành phần mạng kết nối hệ thống trong Jaguar sẽ được thay thế bằng các bộ vi xử lý mới Cray XK6. Việc nâng cấp này cũng sẽ bao gồm khoảng 1.000 GPU hiện tại Nvidia Tesla 20-series hiện tại. Các nhà nghiên cứu sẽ bắt đầu thay đổi các ứng dụng khoa học của mình để tăng hiệu suất từ ​​công nghệ mới.

Trong giai đoạn thứ hai, được thực hiện trong nửa cuối năm 2012, từ 7.000 đến 18.000 GPU Tesla thế hệ tiếp theo của Nvidia sẽ được thêm vào hệ thống, để tăng hiệu suất từ 10 đến 20 petaflop.

Việc nâng cấp sẽ cung cấp một phần ba lõi trong cùng một không gian vật lý so với Jaguar trong khi cũng tăng gấp đôi bộ nhớ và trang bị hệ thống với mạng "Gemini" mạnh mẽ của Cray, mà sẽ cải thiện hiệu suất của các ứng dụng khoa học.

Như đã nói, năng lượng xử lý của CPU AMD sẽ được bổ sung với NVIDIA Tesla GPU, bộ xử lý năng lượng hiệu quả thúc đẩy các loại hình cụ thể của các tính toán trong các mã ứng dụng khoa học. Việc sử dụng GPU trong các siêu máy tính là một xu hướng đang phát triển. Hiện nay, 19 siêu máy tính trong số Top 500 siêu máy tính mạnh nhất thế giới đang sử dụng GPU.

“Trò chơi thay đổi công nghệ mới sẽ là sự bao gồm của các GPU tiên tiến”, Giám đốc Thom Mason của ORNL cho biết trong một tuyên bố. "GPU Tesla có thể thực hiện tính toán nhiều hơn cho cùng một lượng điện như các bộ vi xử lý thông thường, và chúng sẽ làm việc với CPU để cung cấp những cấp độ mới của việc đẩy mạnh ứng dụng năng lượng hiệu quả."

Dự án mô phỏng ban đầu của Titan sẽ bao gồm các nghiên cứu về tính khả thi thương mại của việc sản xuất nhiên liệu sinh học và vật liệu sinh học, điều tra quá trình đốt cháy để đốt cháy các nhiên liệu sạch trong các công cụ hiệu quả, và các mô phỏng để hỗ trợ trong sự phát triển của vật liệu mới cho quang điện và công nghệ pin mới. Ngoài ra, Titan sẽ được sử dụng để nghiên cứu các cách để kéo dài vòng đời của nhà máy điện hạt nhân một cách an toàn, các phản ứng hạt nhân, dòng chảy của chất gây ô nhiễm trong đất, và các tác động của việc sử dụng năng lượng đối với khí hậu.

Thùy Linh