在 SC19 大會上,GPU 加速器助力超級電腦在人工智慧與 Exascale 等級運算效能表現亮眼

作者 Crowd Favorite

SC19 大會將於美國丹佛市舉行,而在今年的大會中,在部分全球實力最強大的超級電腦上,GPU 成為進行計算科學研究的關鍵要角。

在今年的年度超級運算大會上,人工智慧與 Exascale 運算效能之間的競爭成為熱門話題。各方專家皆依賴 GPU 加速器,希望在這兩個方面創下新猷。

NVIDIA 創辦人暨執行長黃仁勳將在11月18日下午三點特別舉行一場演講,為今年的大會揭開序幕(在這裡觀看適用於行動裝置的直播畫面)。他將深入介紹 GPU 領域的最新創新項目,以及 GPU 如何為計算科學與人工智慧領域帶來截然不同的發展樣貌。

模擬大腦、地震等項目

在 NVIDIA 展位播放的多個演示內容,將讓與會者能更深入明白 GPU 如何推動著科學領域的發展。NVIDIA Quadro RTX GPU 將用於支援以視覺化的方式呈現地震畫面,而 NVIDIA V100 Tensor Core GPU 將以奈米級的解析度來模擬人腦的運作方式。

ASRock Rack、Bright Computing、Boston、BOXX、Colfax、KISTI、Microway、One Stop Systems、Penguin Computing 及 Silicon Mechanics 這十個合作夥伴的演示內容,也會用到 NVIDIA GPU 的產品。

NVIDIA 在今年的大會中召開了多場會議,其中說明 GPU 怎麼搭配深度學習,以推動高效能運算領域飛快發展,而黃仁勳的介紹打響了第一砲。

SC19 將舉辦三場論文專題研討會、兩場小組討論活動,以及三場邀請制演講活動,內容均與人工智慧或 GPU 有關。像是在其中一場邀請制的演講活動中,西北太平洋國家實驗室的一名主任將介紹六大研究方向,以提高機器學習對解決科學問題的影響力。

另一場邀請制演講活動中,白宮科技政策辦公室的人工智慧單位助理主任將分享美國政府在人工智慧和高效能運算方面的優先重點事項。她將詳細介紹美國總統今年二月宣布的「美國人工智慧倡議」(American AI Initiative)。

深入認識深度學習

週一上午一組專家將深入介紹如何利用高效能電腦進行深度學習。這些專家包括來自弗勞恩霍夫研究所、NVIDIA 及橡樹嶺國家實驗室的資深工程師、科學家與研究人員。

田納西大學教授,也是負責維護全球速度最快超級電腦 TOP500 名單三位專家之一的 Jack Dongarra 表示:「我們現在樂見機器學習已經被用到多個計算科學領域,而隨著人類的進步,我期望人工智慧在科學領域中發揮愈來愈重要的作用。」

回到 NVIDIA 展位的 NVIDIA Theater,解決方案架構與工程部門副總裁 Marc Hamilton 將為十餘場精彩演講揭開序幕,其中包括 Mellanox 那場關於快速網路的演講。

其他演講嘉賓將介紹 NVIDIA 在加快 ARM 架構超級電腦運行速度的合作活動,以及有超過兩百個應用程式使用之平行程式設計模型 OpenACC 等方面的最新動態。OpenACC 主席暨 NVIDIA 策略合作經理 Duncan Poole,將在週二下午主持一場主題關於 OpenACC 的會議

追蹤 Exascale 等級運算效能的競賽

與此同時許多人也注視著 Exascale 等級運算效能競賽的終點線,這是指超級電腦有能力每秒鐘進行超過一百萬兆次浮點運算作業,或者相當於 1018 FLOPS。達到 Exascale 等級運算效能,就像在2008年突破了 Petascale 等級運算效能的門檻一樣,是超級運算領域的一個里程碑,近來為這個產業帶來新的動力。

可以說 Exascale 等級運算效能的時代已經開始了。當前最強大的超級電腦,也就是位於橡樹嶺國家實驗室的 Summit 系統,已經多次達到 Exascale 等級的運算效能。Summit 超級電腦所搭載的27,648個 NVIDIA V100 Tensor Core GPU,在處理人工智慧任務時可以達到 3.3 exaflops 的混合精度。

官學兩界的研究人員利用如此強大的運算實力,透過人工智慧來找出易受鴉片類藥物成癮和慢性疼痛影響的遺傳根源,而共同榮獲2018年戈登貝爾獎。他們對美國最有待解決的流行病之一的研究,將 Summit 超級電腦上的 GPU 運算速度一舉提高到了 2.36 exaflops 之譜。

在最新的全球 TOP500 超級電腦排行榜中,有125套系統皆使用了 NVIDIA GPU。除了 Summit 超級電腦,其中還包括排名第二、第六、第八及第十名的系統。在過去的幾年裡,設計師們愈來愈依賴 GPU 加速器來推動這些超級電腦寫下新的運算表現。

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