在 TOP 500 排行榜上有 136 台超級電腦採用 NVIDIA GPU 加速技術,寫下全新紀錄

作者 Paresh Kharya

NVIDIA GPU 支援全球頂尖的超級電腦系統,創造出首批 Exascale 等級的科學應用項目。

最新一份 TOP500 全球速度最快超級電腦排行榜可以得知,最新一波的超級電腦有絕大部分皆是採用 GPU 加速技術。

在這份備受矚目的榜單裡,新登場的102台超級電腦中有42台使用了 NVIDIA 的 GPU 加速器,包括 IBM 在本周才剛發表便一舉登上第24名的 AiMOS 超級電腦,它在測量超級運算效能的 High-Performance Linpack 基準方面,創下 8 petaflops 的運算成績。

安裝在紐約壬色列理工學院的 AiMOS 超級電腦,跟橡樹嶺國家實驗室裡那套全球速度最快的 Summit 超級電腦一樣,都是搭載 NVIDIA V100 Tensor Core GPU。在最新的 TOP500 排行榜內,有136套超級電腦系統搭載 NVIDIA 的 GPU,包括前十名中的半數,寫下全新紀錄。

歐洲與日本速度最快的超級電腦,還有全球速度最快的工業用超級電腦,都用上了 NVIDIA GPU 加速技術。

在 TOP500 排行榜中,GPU 加速系統貢獻了近四成的總運算能力,也就是 626 petaflops。只不過十多年前,名單中沒有任何一套超級電腦是採用 GPU 加速技術。

在 TOP500 超級電腦排行榜中,有三套是 NVIDIA 自家的超級電腦系統,包括我們那套在最新榜單上奪下第二十名的 DGX SuperPOD。這些系統不停用於執行開發自動駕駛車等各項需要密集進行運算的人工智慧工作量。

同樣在 SC19 大會上公布的 Green500 排行榜上,前三十名的超級電腦系統有九成採用 NVIDIA 的 GPU。

全球各地的大學及實驗室採用搭載 NVIDIA GPU 加速技術的超級電腦來進行開創性的研究。NVIDIA 的全堆疊優化作法確保開發人員與研究人員在執行應用項目時,這項強大的運算能力能夠加惠他們,進而推動科學發展及完成其畢生職志。

搭載超過2.7萬個 NVIDIA V100 Tensor Core GPU 的 Summit 超級電腦,成為打造全球首批 Exascale 級科學應用項目的推手,其中包括:

  • 基因組學:2017年全美有超過五萬人死於鴉片類藥物成癮。為了更深入認識及因應鴉片類藥物濫用的情況,橡樹嶺國家實驗室的研究人員正在研究導致慢性疼痛和成癮等複雜症狀的基因變異情況。研究團隊使用 Summit 超級電腦與混合精度技術,每秒鐘可以比較約三十萬兆個元素,達到 2.31 exaops 的最高處理量,這是有史以來速度最快的科學應用項目。
  • 氣象學:極端天候事件的數量不斷增加,有部分原因是人為造成的氣候變化。勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家們致力於運用人工智慧更準確地預測極端天氣模型路徑。曾獲戈登貝爾獎肯定的研究團隊使用 Summit 超級電腦來訓練其神經網路模型,以 1.13 exaflops 創下最快深度學習演算法的效能紀錄。
  • 病理學:到2025年時,全球每年將增加2150萬件癌症新增病例,這將對醫生進行活體組織切片掃描分析作業產生出巨大需求。紐約州立大學石溪分校開發出一個名為 MENNDL 的軟體堆疊,用以產生出一個人工智慧模型,能夠以與微調後 InceptionNet 模型相當的高精準度及加快十六倍的推論速度來分析病理資料。如此一來便能即時處理活體組織切片掃描產生出的十億像素解析度影像。研究人員在生成神經網路方面,透過 Summit 超級電腦創下 1.3 exaflops 的運算表現。
  • 核廢料處理:佔地580平方英里的美國華盛頓州漢福德核廢料處理廠,在1943年到1989年間被用來生產核武與核反應爐所需的鈽。在關閉這處廠區後,發現有廣達一百多平方英里的地下水受到汙染。為了協助清理這些廢棄物,集合來自勞倫斯伯克利國家實驗室、西北太平洋國家實驗室、布朗大學與 NVIDIA 的研究團隊運用物理知識,開發出一套生成對抗網路來量化地下水流。此應用項目在 Summit 超級電腦上創下最高及持續 1.2 exaflops 的運算表現。