volta超級計算機方案助力人工智能

最新發(fā)布的TOP500超算榜單中，NVIDIA加速系統(tǒng)數(shù)量新增34個，再創(chuàng)歷史新高，總計達(dá)到87個。

但是對NVIDIA來說，這僅僅只是個開始。當(dāng)明年六月的新一期榜單出爐之時，搭載NVIDIA全新Volta GPU架構(gòu)的第一批超級計算機也將登場。美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的Summit將因此成為全球最強大的超級計算機之一。美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室的Sierra和日本的ABCI（AI Bridging Cloud Infrastructure）也將緊隨其后。

本周在丹佛舉辦的SC17匯聚了全球最強大的超級計算機制造商，而上述三臺超級計算機無疑成為了全場焦點。

在展會上，與會人員可以通過各種演講和展示，更多地了解GPU和Volta將如何推進(jìn)科學(xué)和人工智能的發(fā)展。

01

AI拓展HPC新性能

Volta的性能是其上一代Pascal架構(gòu)的5倍。像Pascal一樣，Volta也將AI和傳統(tǒng)的HPC應(yīng)用程序在單一的平臺上結(jié)合在了一起。

高性能計算是現(xiàn)代科學(xué)的基石，它讓研究人員能夠模擬并預(yù)測現(xiàn)實世界中可能發(fā)生的情況，例如人體對新藥物治療的反應(yīng)、或新能源的效率等。通過AI和HPC的結(jié)合，Volta能夠使研究人員借助AI，從數(shù)據(jù)中獲得洞察，并加速科學(xué)探索的進(jìn)程。

Summit、Sierra和ABCI都采用了NVIDIA Tesla V100 GPU加速器，它將100個CPU的計算能力集成到了一個GPU中，同時能耗僅為上一代GPU的一半。三者都同時搭載了CPU和GPU，全部通過NVIDIA NVLink高速互連技術(shù)進(jìn)行連接。

02

Summit彰顯性能新高度

Summit為滿足全球研究人員和科學(xué)家對于計算資源不斷增長的需求而打造。預(yù)計其最高性能將達(dá)到200 petaflops（對于AI應(yīng)用能達(dá)到3 exaflops以上），超越當(dāng)前超級計算領(lǐng)域的世界冠軍——最高峰值達(dá)到125.4 petaflops的中國神威·太湖之光。這一計算能力也相當(dāng)于一直以來美國最強大的系統(tǒng)——ORNL的Titan超級計算機的5倍。

“對于我們來說，最在意的不僅是它頂尖的性能本身，而是我們可以利用Summit進(jìn)行科學(xué)研究，” ORNL國家計算科學(xué)中心科學(xué)計算組負(fù)責(zé)人Tjerk Straatsma如是說。

有了更高的計算能力，研究人員就能夠解決更大、更具挑戰(zhàn)性的問題，執(zhí)行更精準(zhǔn)的仿真，并做出更準(zhǔn)確的預(yù)測，Straatsma說道。例如，研究人員計劃借助Summit打造一個項目，旨在預(yù)測氣候變化的長期影響。其他應(yīng)用還包括加速新藥開發(fā)、提高植物燃料成本效益、或助力清潔的混合能源廣泛使用等。

03

高性能的 Sierra

Sierra將成為美國能源部管理并保障國家核武器、以及防止核擴散和實施反恐計劃的首要系統(tǒng)。預(yù)計，Sierra的最高性能將達(dá)到125 petaflops，它能提供的性能也是目前最快的LLNL系統(tǒng)Sequoia的5~10倍。

LLNL計算物理項目副主任Chris Clouse說，有了這些新增的功能，科學(xué)家們將能夠以更高的保真度進(jìn)行仿真，并運行現(xiàn)今高性能計算機無法實現(xiàn)的三維仿真。

他還表示，該實驗室還計劃將Sierra用于基礎(chǔ)科學(xué)應(yīng)用和AI研究，旨在實現(xiàn)更加穩(wěn)健且精準(zhǔn)的仿真。

橡樹嶺國家實驗室的超算項目還包括CyberShake地震危險性地圖，它能夠為工程師提供設(shè)計更多地震安全結(jié)構(gòu)所需的信息。圖片由南加州地震中心提供。

04

ABCI—面向AI而設(shè)計

由日本國立高級工業(yè)科技研究所（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）運營的ABCI將于2018年作為全球人工智能創(chuàng)新平臺正式亮相。ABCI的預(yù)計峰值將能夠達(dá)到37 petaflops，其在深度學(xué)習(xí)環(huán)境下可達(dá)到550 petaflops，將成為日本國內(nèi)最快的超級計算機。

AIST表示，ABCI是針對人工智能、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)而專門打造的，將“加速人工智能在實際商用和社會中的部署”。