E級運算來臨 廠商百家爭雄

Lenovo高性能運算及人工智能全球總監Martin W. Hiegl:Lenovo推動高性能運算與AI融合,同一系統內,兩者分享相同的基建,創造更大價值。

新科技速遞

全球應用超級電腦的案例愈來愈多,除了大學研究和天氣預測,設計和模擬亦運用更多高性能運算。有人以為,隨著雲運算流行,數據中心面臨淘汰。實際上,超級電腦的數據中心,愈來愈多。

原因是多個行業興建高性能運算,包括醫療、汽車、能源、分子模擬等,應用高性能運算,加速產品開發,以及降低開發成本。

以醫療為例,近年發展迅速的低溫電子顯微鏡技術(cryo-EM),研究人員可將生物分子,凍結後以分子級尺度描繪成像;近年cryo-EM通過超級電腦,高速顯示病毒結構成高解析度的 3D 立體模型。

以上述成像技術重構的3D影像,有助尋找結構中潛在藥物標靶;甚至可迅速找出治療武漢肺炎等傳染病的生物體分子結構,開發出解藥和抗體。

上月,台灣提議創立了SYNAPSE(Synchrotrons for Neuroscience – An Asia Pacific Strategic Enterprise),以超高解析度X光三維成像技術,繪製第一個超高解析度人類大腦全腦神經細胞及連結圖譜,對醫療研究有重大意義,也建立超級運算設施。

E級超級電腦

Lenovo為全球超級電腦最大廠商,全球HPC Top 500超級電腦排名,其中174部為Lenovo產品,佔去全球三分之一市場。

Lenovo高性能運算及人工智能全球總監Martin W. Hiegl說,2019年,Lenovo獲得HPCwire的4個高性能運算的大獎;包括了汽車業、能源業、人工智能技術或產品、高性能運算數據分析及人工智能獎項等。

Hiegl說,超級電腦正朝向「Exascale」發展,也就是百萬兆級運算的E級超級電腦,每秒10的18次方運算能力,完成每秒1Exaflop的浮點運算能力,即每秒速度達1000 petaflop;美國、歐洲、日本、中國均制定了E級電腦發展計畫。

Exascale超級電腦可解決人類不少難題,最新發佈HPC Top 500排行榜中,排名首為Summit超級電腦運算算能力為首部達E級運算,英特爾與被HPE收購的Cray在美國能源部田納西州Oak Ridge國家實際室,建造第一台Exaflop超級電腦,預計2021年交付,名為Aurora。

多家廠商對於如何達到Exascale有不同構思,Hiegl說,如何設計E級運算超級電腦,跟如何達到Exaflop速度同樣重要,Lenovo答案是利用通用的設計來實現Exascale。

E級超級電腦有2種設計方式:僅針對E級運算的設計,以及Lenovo的EveryScale設計方式。

多用途超算架構

E級超級電腦有2種設計方式:僅針對E級運算的設計,以及Lenovo的EveryScale設計方式。

以僅針對E級運算的理念設計,每台E級運算的預算超過10億美元,全球只有約5-6台,Hiegl說EveryScale設計方式,以通用技術建立E級運算,可以任何預算逐步建立叢集。

目前,全球Top500排行的超級電腦,大多採用了叢集(Cluster)技術,以堆疊節點提升計算能力,已經成為主流。每秒以Petaflop計的超級電腦,運算處理器核心多達上百萬,全部採用CPU的,大約要數萬台x86伺服器。假設伺服器可靠性是萬分之一,如果利用一萬台節點構建起叢集,每部伺服器須有高於此標凖可靠性,x86伺服器可靠的程度,將成為主要的瓶頸。

Hiegl說:Lenovo的X86伺服器可靠性,連續多年調查為所有主流品牌最高,適合建立E級超算。

EveryScale以相同InfiniBand和供電系統,統一的19吋機架,方便叢集無需做任何遷移和切換就能實現應用,不斷擴充算力;EveryScale可設計出多達千部不同規格超級電腦,成本也更低。

隨著算力提升,散熱問題也越來越嚴重,恰好也是Lenovo另一優勢,其Neptune溫水冷卻系統為業內領導技術,不僅節省功耗,同時CPU性能也可提高20%-25%,降低故障率,延長伺服器的運作壽命。

Lenovo也推動高性能運算與AI融合,配合各種加速運算技術;包括GPU/FPGA、高速連接和儲存,開源軟件以及頂級處理器等共同配件,令高性能運算和AI可以同一系統內,兩者分享相同的基建,創造更大價值。

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *