Въпроси и отговори # 3 - Упражнение + Отслабване (февруари 2021)

загубата тегло

Суперкомпютрите са гладни за мощ. Titan - най-бързият суперкомпютър в страната - разположен в Тенеси, консумира около 8 мегавата електроенергия всяка година. В замяна той решава квадрилони изчисления в секунда. Хиляди хора използват Titan в изчислително съоръжение, водещо до Oak Ridge и суперкомпютри в два други центъра на DOE Office of Science, които симулират събития, които са невъзможни, непрактични или твърде опасни за изследване по друг начин - от вулкани до изригване до свръхнова.,

Тези компютри и техните предшественици, в някои случаи разпространени в продължение на 40 години, доведоха до пробиви, спечелили Нобелова награда. Но според доклада на Енергийния консултативен комитет това не е достатъчно. Системата Exaskale, радикален скок, който би могъл да реши изчислението на квинтилиона в секунда, е необходима за решаването на останалите масивни, но все още сенчести проблеми, пред които е изправен светът.

По-голямата изчислителна мощ обаче често означава по-високи сметки за електричество. „Както всеки, който трябва да плати енергийна такса, аз искам да си позволя да работя с тези машини за нацията“, каза Барбара Хеланд, директор на оборудването в Службата за модерни изследователски изчисления на Службата на науката.

Не толкова отдавна някои хора смятаха, че системите exaskale ще се нуждаят от собствени електроцентрали. През 2008 г. се очаква компютър с издишване да огъне 1000 мегавата за една година. Учените поставиха суперкомпютрите на строга диета. Новите прогнози са около 20 мегавата, което води до суперкомпютри, които са 100 пъти по-бързи, но използват само 1,5 пъти мощността.

Как беше възможна такава диета? Когато името на вашия офис включва думите „енергия“ и „наука“, вие работите с изпълнители, изследователи и други, за да направите компютърни гастрономи, а не гастрономи.

Видео игрите и хората намаляват консумацията на енергия. Интелигентният дизайн на компютъра спестява енергия и увеличава изчислителната мощ. Titan използва устройство, оптимизирано за видеоигри: графичен модул. Всяка единица смазва числа, без да се връща в многоцифрената памет. Това е разликата между готвенето в добре заредена кухня и посещението на магазин за риган.

Всеки суперкомпютър DOE има и екип за поддръжка на потребители: експерти, които помагат на потребителите да извлекат максимума от определеното им време. Когато едно истинско събитие - което се случва за частица от секундата - се симулира на суперкомпютър при целодневни усилия с работещ електромер, ефективността е сериозен въпрос.

Студени глътки и океански бриз Готини суперкомпютри. Тези системи с размер на баскетбол отвеждат топлината. В изчислителното съоръжение на Argonne Leadership Computing в Илинойс суперкомпютърните системи като Mira и нейните кохорти поемат директно охлаждане. Вместо първо да охлажда въздушния поток и след това да го вкарва в компютърните стелажи, Мира привлича топлина директно през медни тръби, които минават през стелажите. Резултатът? Много по-малко енергия от по-малко директни методи.

Като допълнителен бонус, директното охлаждане позволява на множество процесори да се поберат във всяка стойка и предлага незабравимо предимство. Разстоянието на данни, които се прехвърлят от паметта към процесорите, е по-малко. Така че, ако готвачът се нуждае от тестени изделия, то е в кухнята, а не в града. Тъй като данните се движат на по-малко разстояние, толкова по-бързо процесорът може да разреши проблема и да продължи напред. Тази полза помогна на Mire да си осигури място в световния списък на Топ 500 на най-мощните суперкомпютри в света.

В Националния научен изчислителен център за енергийни изследвания в Калифорния по-ниските сметки за енергия имат бриз от океана и невероятна гледка. Открит през 2015 г., курортът е нова домашна целувка над залива на Сан Франциско. Сградата се развива на бриз, който охлажда два суперкомпютъра: Едисон и Кори. По-студеният въздух носи горещ въздух в офисите и води до енергиен заряд, който е около половината от това, което се намира в стар дом на NERSC, докато изчислителната мощност се е удвоила повече от два пъти.

Нуждата е от майка. Всяко подобрение на производителността, което може да бъде елиминирано от суперкомпютрите чрез добавяне на повече мощност, отдавна е изтекло. Новите суперкомпютри изискват нови възможности, които ще осигурят на учените елегантен и ефективен партньор при откриването на нови, като развиващия се суперкомпютър, наречен Summit, който трябва да пристигне в Oak Ridge National Lab през следващите няколко години.

"Ако майката на изобретенията е необходимост, скоро ще имаме някои изобретения," каза Сюзън Коглан, заместник-директор на Аргонския лидерски изчислителен център.