Графические процессоры NVIDIA с тензорными ядрами объединяют HPC-вычисления и вычисления для ИИ для ускорения научных открытий

На конференция ISC во Франкфурте компания NVIDIA объявила, что все ведущие суперкомпьютеры мира с поддержкой искусственного интеллекта (ИИ) из нового списка 500 самых мощных машин мира построены на графических процессорах NVIDIA® с тензорными ядрами. Суперкомпьютеры с поддержкой ИИ способны выполнять как традиционные HPC-вычисления, так и вычисления, связанные с задачами искусственного интеллекта.

В число новых суперкомпьютеров с поддержкой ИИ вошли первая и третья по производительности системы - Summit и Sierra, обе расположенные в США. Графические процессоры с тензорными ядрами также находятся в основе самого производительного суперкомпьютера Японии - ABCI.

Новые системы рейтинга отражают изменение традиционной архитектурной парадигмы суперкомпьютеров. Графические процессоры сегодня находятся в основе пяти из семи самых производительных систем мира, а также в основе 17 из 20 самых энергоэффективных систем из новой редакции GREEN500. Важно, что бОльшая часть вычислительной мощи новых систем списка TOP500 обеспечивается GPU NVIDIA.

«Новая редакция рейтинга TOP500 показывает, что именно графические процессоры обеспечивают движение индустрии супервычислений вперед в эпоху, когда закон Мура уже не действует, - говорит Ян Бак (Ian Buck), вице-президент и директор NVIDIA по ускоренным вычислениям. – С изобретением графических процессоров Volta с тензорными ядрами теперь мы можем комбинировать моделирование с возможностями ИИ, чтобы развивать науку, находить способы лечения болезней и открывать новые источники энергии. Новые суперкомпьютеры с поддержкой ИИ кардинально изменят будущее вычислений».

Джек Донгарра (Jack Dongarra), профессор из Университета Теннесси и Окриджской Национальной Лаборатории, один из издателей рейтинга TOP500, отмечает: «Обновленный список TOP500 демонстрирует сдвиг в сторону систем, поддерживающих как HPC-вычисления, так и вычисления для ИИ. Ускорители, такие, как GPU, критически необходимы, чтобы обеспечить эти возможности при уровне производительности и энергоэффективности, необходимом суперкомпьютерному сообществу».

Графические процессоры обеспечивают 95% вычислительных возможностей в самых производительных системах мира

Первую строчку в списке TOP500 занимает суперкомпьютер Summit, который в этом месяце был запущен в Национальной Лаборатории Окриджа. Его производительность составляет 122 петафлопса (10¹⁵ вычислений с плавающей точкой) в вычислениях двойной точности, что позволило обойти систему №2 текущей редакции Sunway TaihuLight из Китая, обеспечивающую 93 петафлопса. 95% производительности Summit обеспечивают 27 648 графических процессоров с тензорными ядрами – их больше, чем в каком-либо другом суперкомпьютере. Summit способен показать производительность в ИИ-вычислениях свыше 3 экзаопс, или 3 x 10¹⁸ операций в секунду в вычислениях произвольной точности (multi-precision).

Среди других суперкомпьютеров, использующих GPU NVIDIA:

• № 3: Sierra, в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, с 17 280 GPU и производительностью в 71 петафлопс;
• № 5: ABCI, самая мощная система Японии, с 4 352 GPU и производительностью в 19.6 петафлопс;
• № 6: Piz Daint, самая мощная система Европы, с 5 320 GPU и производительностью в 19.5 петафлопс;
• № 7: Titan, в Министерстве энергетики США, с 18 688 GPU и производительностью в 17.6 петафлопс.

Также графические процессоры NVIDIA находятся в основе самого мощного промышленного суперкомпьютера Eni HPC4, предназначенного для задач нефтегазовой промышленности. Расположенный в Италии, суперкомпьютер Eni занимает 13-е место в рейтинге и способен обеспечить 12 петафлопс благодаря 3 200 GPU.