垂死恆星燦爛奪目的爆炸畫面，使得科學家或許能夠從超新星身上找到解開許多關於生命起源問題的答案。
這些大爆炸將恆星內形成的化學元素散布到整個宇宙中。位於田納西州橡樹嶺之美國能源部橡樹嶺國家實驗室的研究人員，使用 Summit 超級電腦來闡述形成這些元素的過程。
橡樹嶺領導運算機構（Oak Ridge Leadership Computing Facility）的資深科學家 Bronson Messer 說：「我們試著透過運算方式來建立超新星模型，以求瞭解一種東西比另一種東西還要更多的原因。為什麼黃金會如此稀有？為什麼我們的血液中會有鐵，而非銅或其他東西？大氣裡氮和氧的量，還有氙和氖等氣體的量之間為何會出現差異？」
Messer 表示為了回答這些問題，研究人員得更深入掌握形成超新星期間所發生的一切事情，以及超新星爆炸怎麼把這些元素散播到星際空間，而這需要極為強大的運算能力。
全球運算速度最快的超級電腦 Summit，搭載了超過2.7萬個 NVIDIA V100 Tensor Core GPU，它出色的效能與記憶體組合讓 Messer 及其團隊能夠建立更強大的神經網路，以模擬更多稱為核種之同位素元素的核燃燒情況。
超新星爆炸後，會不斷進行核燃燒這項融合過程。核結合、將一種物質變成另一種物質，接著再將其釋放到太空中。
Messer 說：「以前人們通常使用 baker 裡十幾種氫或氦的核種，一直用到鐵的核種，以便在模擬過程中建立原位核燃燒的模型。在 Summit 超級電腦的助力下，我們的建模能力提高十倍以上，現在可以用到160種核種。」
Messer 希望日後建立夠龐大的核燃燒神經網路，才能裝入兩千種核種，以分析金和鈾等質量更重元素的數量。
最後，他預見到這項工作將使得研究人員可以更深入瞭解恆星內部的物質，其中的密度大到足以將地球全體人口的重量壓縮成一立方公分大小的物質。
使用 NVLink 搬移資料
這類研究工作所面臨最大的難題之一，便是把各種資料搬入搬出 GPU 以進行平行處理。Summit 超級電腦採用 NVIDIA NVLink 互連技術克服了這件事，這項技術可以在其眾多 GPU 與逾9,200個支援 NVLink 技術的 IBM Power-9 CPU 之間，以閃電般的飛快速度來傳遞資料。
「我們不用再設計程式碼，就能解決與 GPU 之間傳輸資料的延遲情況。NVLink 讓我們對搭配 GPU 的使用模式大為改觀。」Messer 說。
Messer 與其團隊在 Summit 超級電腦上完成首次模擬時，希望建立出一個確切構成超新星爆炸事件的精確同位素資料庫。那些資料或許能與光學及伽馬射線望遠鏡的觀測資料，還有從墜落地球之隕石收集到的元素資料進行比較。
一旦他們能夠更深入掌握構成生命之元素的形成方式，科學家也就更能明白形成人類的方式。
Messer 考慮採用深度學習，以便整天監控與分析原本要花上數週時間進行的模擬作業，以加快取得那些知識。這麼一來就能快速處理潛在問題，保留寶貴的運算時間。
除了額外獲得的進展，像 Messer 這樣的科學家們早就相信像 Summit 這種搭載 GPU、有著強大運算能力的超級電腦可以協助他們解決問題。
Messer 說：「我們有能力探索核領域新的部分，極為精準地預測形成哪些元素和比例。少了 Summit 裡每個 GPU 上可用的記憶體，我們對於這個作法，根本連想都不敢想。」