Summit (superkomputer)

Summit
ilustracja
Typ

Superkomputer

Pamięć operacyjna

2,3 PB (Petabajtów)

System operacyjny

Red Hat Enterprise Linux

Superkomputer Summit
Logo projektu

Summit (lub OLCF-4) – superkomputer opracowany przez IBM do użytku w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w Stanach Zjednoczonych, o teoretycznej mocy obliczeniowej ok. 200 PFLOPS (petaflopów). Jego moc obliczeniowa zmierzona testem LINPACK to 148,6[1] PFLOPS, dzięki czemu był (od czerwca 2018 do czerwca 2020) najszybszym superkomputerem na świecie według rankingu TOP500[2]. Według rankingu Green500 (z czerwca 2019) superkomputer Summit był również trzecim pod względem energooszczędności superkomputerem na świecie ze zmierzoną wydajnością 14,719 GFlops / wat[3].

Budowa

Superkomputer składa się z 4608 węzłów, z których każdy zawiera dwa 22-rdzeniowe procesory IBM POWER9 22C 3,07 GHz i sześć jednostek graficznych NVIDIA Tesla V100, połączonych za pomocą podwójnej szyny Mellanox EDR 100 Gb / s InfiniBand[4]. Ponadto każdy węzeł jest wyposażony w 512 GB pamięci RAM (DDR4), 96 GB pamięci HBM2, oraz 1,6 TB pamięci nieulotnej (NVM)[5]. W sumie Summit posiada 9216 procesorów IBM POWER9 i 23 040 procesorów graficznych Nvidia Tesla V100 (2 397 824 rdzeni CPU+GPU) oraz 2,3 petabajtów pamięci RAM[4]. Superkomputer pracuje pod kontrolą systemu Red Hat Enterprise Linux (RHEL), wersja 7.4[6]. Jednym z pakietów oprogramowania, które planuje się wykorzystać jest QMCPACK, implementujący kwantowe metody Monte Carlo[4][7][8].

Zastosowania

Do zastosowań superkomputera Summit należą m.in.[4]:

  • astrofizyka – modelowanie procesów zachodzących podczas wybuchu gwiazd supernowych (w tym powstawanie nowych pierwiastków),
  • badania nad nowotworami – prace nad narzędziami zdolnymi do automatycznej klasyfikacji i analizy istniejących danych dotyczących zdrowia w celu odkrycia wcześniej niezaobserwowanych związków między czynnikami chorobowymi, takimi jak geny, markery biologiczne czy środowisko zewnętrzne. Zespół laboratorium przewiduje, że w połączeniu z innymi danymi (w tym nieustrukturyzowanymi, takimi jak raporty tekstowe i obrazy medyczne), algorytmy uczenia maszynowego pomogą zbudować wszechstronny obraz populacji nowotworowej (w USA) na poziomie szczegółowości uzyskiwanym zwykle tylko dla pacjentów z badań klinicznych,
  • biologia systemowa – zastosowanie technik uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji do analizy zbiorów danych genetycznych i biomedycznych w celu lepszego zrozumienia zjawisk związanych z ludzkim zdrowiem (takich jak wyniki badań, przebiegi chorób itp.). Według zespołu ORNL, techniki sztucznej inteligencji mogą pomóc zidentyfikować wzorce w funkcjonowaniu, współpracy i ewolucji białek ludzkich oraz całych systemów komórkowych. Wzorce te mogą łącznie odzwierciedlać mechanizmy rozwoju fenotypów klinicznych i obserwowalnych cech chorób (m.in. choroby Alzheimera, chorób serca lub uzależnień) oraz przyczynić się do procesu lepszego dopasowania oraz odkrywania nowych leków. W marcu 2020 r. użyto go w walce z wirusem SARS-CoV-2[9].
  • inżynieria materiałowa – prace nad materiałami nowej generacji, w tym związków do magazynowania, przekształcania i produkcji energii. Dzięki dużej mocy obliczeniowej stanie się możliwe modelowanie zjawisk na poziomie subatomowym.

Przypisy

  1. TOP 10 Sites for June 2019 (ang.). TOP500, 2019-06. [dostęp 2019-06-23].
  2. TOP 10 Sites for June 2018 (ang.). TOP500, 2018-06. [dostęp 2019-05-30].
  3. Green500 List for June 2019 (ang.). TOP500, 2019-06. [dostęp 2019-06-24].
  4. a b c d ORNL Launches Summit Supercomputer (ang.). ORNL, 2018-06. [dostęp 2019-05-30].
  5. Regaining America's Supercomputing Supremacy With The Summit Supercomputer (ang.). Paul Alcorn, 2017-11. [dostęp 2019-05-30].
  6. INTRODUCING THE WORLD’S MOST POWERFUL SUPERCOMPUTER (ang.). NVIDIA, 2018. [dostęp 2019-05-30].
  7. Jeongnim Kim i inni, QMCPACK : an open source ab initio quantum Monte Carlo package for the electronic structure of atoms, molecules and solids, „Journal of Physics: Condensed Matter”, 30 (19), 2018, s. 195901, DOI10.1088/1361-648X/aab9c3, ISSN 0953-8984 [dostęp 2019-06-09].
  8. Home | QMCPACK, qmcpack.org [dostęp 2019-06-05] (ang.).
  9. The Fastest Supercomputer on Earth Is Being Deployed Against Coronavirus - ExtremeTech, www.extremetech.com [dostęp 2020-03-12].

Media użyte na tej stronie

Summit (supercomputer) logo 2017.png
Autor: OLCF at ORNL, Licencja: CC BY 2.0
The Oak Ridge Leadership Computing Facility's Summit supercomputer is the next leap in leadership-class computing systems for open science. With Summit we will be able to address, with greater complexity and higher fidelity, questions concerning who we are, our place on earth, and in our universe.

Summit will deliver more than five times the computational performance of Titan’s 18,688 nodes, using only approximately 4,600 nodes when it arrives in 2018.

www.olcf.ornl.gov/summit/
Summit Supercomputer 2018.jpg
Autor: OLCF at ORNL, Licencja: CC BY 2.0

The U.S. Department of Energy’s Oak Ridge National Laboratory unveiled Summit as the world’s most powerful and smartest scientific supercomputer on June 8, 2018.

With a peak performance of 200,000 trillion calculations per second—or 200 petaflops, Summit will be eight times more powerful than ORNL’s previous top-ranked system, Titan. For certain scientific applications, Summit will also be capable of more than three billion billion mixed precision calculations per second, or 3.3 exaops. Summit will provide unprecedented computing power for research in energy, advanced materials and artificial intelligence (AI), among other domains, enabling scientific discoveries that were previously impractical or impossible.
Summit (supercomputer).jpg
Autor: Carlos Jones/ORNL, Licencja: CC BY 2.0
The Summit Supercomputer