歐洲頂尖超級電腦加上 70-Petaflops 的推助器模組,閃耀更亮眼的光芒

作者 Emily Bryce

於利希研究中心為 JUWELS 超級電腦系統加上 NVIDIA GPU 加速技術,擴大其運算能力。

長期以來一直是歐洲高效能運算領域王者的於利希研究中心(Jülich Research Center),近期又在其王冠上鑲上一顆新的寶石。

德文名稱為「Forschungszentrum Jülich」的於利希研究中心,近期為該中心的 JUWELS 超級電腦系統加入一套推助器模組,以擴大系統的運算能力。這套超級電腦系統旨在為具有大規模擴展能力的工作負載提供最高的應用程式效能,計畫於明年進行部署。

於利希研究中心與Atos、Mellanox、ParTec 及 NVIDIA 合作開發的這套推助器模組,搭載了數千個 GPU,預計在完成全面整合後的最高運算效能將可超過 70 petaflops,較目前的 12 petaflops 高出不少。

按照區塊逐步建造高效能運算系統

原本即是依據模組化超級運算架構來建造 JUWELS 超級電腦,該系統的第一個模組在去年開始運行,一開始便設計為可以加入多個互補模組。

這種建造高效能運算與高效能資料分析系統的創新方法,遵循建構模組原則,可以按照滿足特定應用程式組別的需求來建造各模組。接著使用統一的系統軟體層,能夠依需要動態組合專用模組。

於利希超級運算中心主任 Thomas Lippert 表示:「模組化的超級運算架構使得我們能夠用彈性又毫不妥協的方式,整合各方現有的最佳技術。」

全新推助器模組採用最新一代的 NVIDIA GPU 與 Mellanox 的 200gb/s HDR InfiniBand 技術,是當前 JUWELS 叢集中規模最大者,且內含為處理大規模模擬及機器學習工作負荷所設計的輸送量及浮點運算效能優化結構。

更強大處理人腦影像的能力

於利希超級運算中心使用這項助推器模組,將推動的專案之一便是「Human Brain Project」。這個旗艦級的研究項目由於利希研究中心神經科學與醫學研究機構的腦科學家 Katrin Amunts 率領,串連了歐洲130餘所大學、教學醫院和研究中心的約五百名科學家的研究心血。

歐盟委員會於2013年成立「Human Brain Project」研究項目,旨在為歐洲的神經科學、醫學和先進資訊技術領域打造一個絕無僅有的技術平台,而超級運算技術是其中不可或缺的一部分。

這個研究案中的科學家以前所未有的規模,收集、整理與傳播描述大腦及其相關病變的資料。為了整合所有這些資料,於利希研究中心的團隊與其它國際合作單位建立迄今為止最詳細的大腦圖譜。這並非易事,人腦中有約860億個神經元及一百兆個連接,是人類已知最複雜的系統之一。

他們分析數千張超薄腦部組織切片影像來做到這一點。JUWELS 超級電腦的運算叢集有助於解決把這些切片重建為 3D 電腦模型的過程中,所遇到諸多關於記憶體與效能方面的瓶頸。

因應氣候變遷

JUWELS 超級電腦新的助推器還有助於讓人們深入瞭解氣候變遷背後的過程,氣候變遷一事對地球生態系統構成了重大威脅。

於利希研究中心的「氣候科學模擬實驗室」則是對已經使用 JUWELS 超級電腦來建立地球系統數字模型的科學家們,提供內部支援。隨著研究人員更深入研究二十一世紀的這項重大挑戰,助推器將有助於提高其效率。