Summit (superkomputer)

Summit (lub OLCF-4) – superkomputer opracowany przez IBM do użytku w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w Stanach Zjednoczonych, o teoretycznej mocy obliczeniowej ok. 200 PFLOPS (petaflopów). Jego moc obliczeniowa zmierzona testem LINPACK to 148,6[1] PFLOPS, co czyni go (od czerwca 2018 r. aż do dnia dzisiejszego) najszybszym superkomputerem na świecie według rankingu TOP500[2]. Według rankingu Green500 (z czerwca 2019 r.) superkomputer Summit jest również trzecim pod względem energooszczędności superkomputerem na świecie ze zmierzoną wydajnością 14,719 GFlops / wat[3].

Summit
ilustracja
Typ Superkomputer
Pamięć operacyjna 250 PB (Petabajtów)
System operacyjny Red Hat Enterprise Linux
Superkomputer Summit
Logo projektu

BudowaEdytuj

Superkomputer składa się z 4608 węzłów, z których każdy zawiera dwa 22-rdzeniowe procesory IBM POWER9 22C 3,07 GHz i sześć jednostek graficznych NVIDIA Tesla V100, połączonych za pomocą podwójnej szyny Mellanox EDR 100 Gb / s InfiniBand[4]. Ponadto każdy węzeł jest wyposażony w 512 GB pamięci RAM (DDR4), 96 GB pamięci HBM2, oraz 1,6 TB pamięci nieulotnej (NVM)[5]. W sumie Summit posiada 9216 procesorów IBM POWER9 i 23 040 procesorów graficznych Nvidia Tesla V100 (2 397 824 rdzeni CPU+GPU) oraz 10 petabajtów pamięci RAM[4]. Superkomputer pracuje pod kontrolą systemu Red Hat Enterprise Linux (RHEL), wersja 7.4[6]. Jednym z pakietów oprogramowania, które planuje się wykorzystać jest QMCPACK, implementujący kwantowe metody Monte Carlo[4][7][8].

ZastosowaniaEdytuj

Do zastosowań superkomputera Summit należą m.in.[4]:

  • astrofizyka – modelowanie procesów zachodzących podczas wybuchu gwiazd supernowych (w tym powstawanie nowych pierwiastków),
  • badania nad nowotworami – prace nad narzędziami zdolnymi do automatycznej klasyfikacji i analizy istniejących danych dotyczących zdrowia w celu odkrycia wcześniej niezaobserwowanych związków między czynnikami chorobowymi, takimi jak geny, markery biologiczne czy środowisko zewnętrzne. Zespół laboratorium przewiduje, że w połączeniu z innymi danymi (w tym nieustrukturyzowanymi, takimi jak raporty tekstowe i obrazy medyczne), algorytmy uczenia maszynowego pomogą zbudować wszechstronny obraz populacji nowotworowej (w USA) na poziomie szczegółowości uzyskiwanym zwykle tylko dla pacjentów z badań klinicznych,
  • biologia systemowa – zastosowanie technik uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji do analizy zbiorów danych genetycznych i biomedycznych w celu lepszego zrozumienia zjawisk związanych z ludzkim zdrowiem (takich jak wyniki badań, przebiegi chorób itp.). Według zespołu ORNL, techniki sztucznej inteligencji mogą pomóc zidentyfikować wzorce w funkcjonowaniu, współpracy i ewolucji białek ludzkich oraz całych systemów komórkowych. Wzorce te mogą łącznie odzwierciedlać mechanizmy rozwoju fenotypów klinicznych i obserwowalnych cech chorób (m.in. choroby Alzheimera, chorób serca lub uzależnień) oraz przyczynić się do procesu lepszego dopasowania oraz odkrywania nowych leków. W marcu 2020 r. użyto go w walce z wirusem SARS-CoV-2[9].
  • inżynieria materiałowa – prace nad materiałami nowej generacji, w tym związków do magazynowania, przekształcania i produkcji energii. Dzięki dużej mocy obliczeniowej stanie się możliwe modelowanie zjawisk na poziomie subatomowym.

PrzypisyEdytuj

  1. TOP 10 Sites for June 2019 (ang.). TOP500, 2019-06. [dostęp 2019-06-23].
  2. TOP 10 Sites for June 2018 (ang.). TOP500, 2018-06. [dostęp 2019-05-30].
  3. Green500 List for June 2019 (ang.). TOP500, 2019-06. [dostęp 2019-06-24].
  4. a b c d ORNL Launches Summit Supercomputer (ang.). ORNL, 2018-06. [dostęp 2019-05-30].
  5. Regaining America's Supercomputing Supremacy With The Summit Supercomputer (ang.). Paul Alcorn, 2017-11. [dostęp 2019-05-30].
  6. INTRODUCING THE WORLD’S MOST POWERFUL SUPERCOMPUTER (ang.). NVIDIA, 2018. [dostęp 2019-05-30].
  7. Jeongnim Kim i inni, QMCPACK : an open source ab initio quantum Monte Carlo package for the electronic structure of atoms, molecules and solids, „Journal of Physics: Condensed Matter”, 30 (19), 2018, s. 195901, DOI10.1088/1361-648X/aab9c3, ISSN 0953-8984 [dostęp 2019-06-09].
  8. Home | QMCPACK, qmcpack.org [dostęp 2019-06-05] (ang.).
  9. The Fastest Supercomputer on Earth Is Being Deployed Against Coronavirus - ExtremeTech, www.extremetech.com [dostęp 2020-03-12].