Superkomputer Titan

W październiku zeszłego roku uruchomiony został nowy super-kumputer o nazwie Titan. Po za rekordową mocą obliczeniową, ponad 17 PFLOPS, maszynę tę wyróżnia specyficzna architektura...

Głównym elementem tego komputera nie jest procesor CPU, jest to pierwszy super-komputer który do obliczeń wykorzystuje głównie GPU, a dokładnie NVIDIA Tesla K20X w ilości ok 18tyś. co przekłada się na 50milionów rdzeni obliczeniowych CUDA. Całość nadzorowana jest przez jednostki procesory AMD oraz wspomagana przez 700TB pamięci RAM. To się dopiero nazywa farma obliczeniowa. Jego poprzednik Jaguar posiadał tylko 230tyś jednostek obliczeniowych(i choć pojedyńczy 32bitowy procesor AMD Opteron jest bez porównania szybszy od jednego rdzenia CUDA to tych drugich jest 2000 razy więcej).

Komputer dzięki zastosowanej w nim architekturze jest bardzo energooszczędny. Podczas pracy konsumuje 8,2MW energi. Żeby zrozumieć jak to mało najlepiej poznać historię jego powstania. Titan powstał w wyniku rozbudowy wcześniejszego superkomputera Jaguar, po przez dodanie do niego GPU i stopniowe przeniesienie obliczeń z CPU na GPU. Jaguar mógł się pochwalić mocą obliczeniową jedynie 2.3PFLOPS, po przemianie w Titan'a pomimo prawie 10-ktronego wzrostu wydajności zapotrzebowanie na enerie nie wzrosło a nieznacznie  spadło. Mimo że 10-krotnie większa sprawność(FLOPS/WAT) to spory postęp, to i tak zostało jeszcze sporo do poprawy. Dla porówania w naturze: ludzki mózg wykonuje około 10PFLOPS we wszystkich neuronach, a do działania wystarczy mu jedynie 20W i pasywne chłodzenie.

Taki wzrost mocy obliczeniowej z pewnością przełoży się na odkrycia nowych materiałów czy nowych właściwości. Titan obecnie zajmuję się badaniem:

• symulacji procesu spalania w silnikach diesla działających na biopaliwach(S3D)
• symulacji oddziaływań pomiędzy elektronami i atomami w materiałach magnetycznych w temperaturach powyżej zera absolutnego(WL-LSMS)
• symulacji reakcji jądrowych w celu zwiększenia efektywności i zmniejszenia ilości zanieczyszczeń w reaktorach jądrowych(Denovo)
• zachowania cząsteczek za pomocą dynamiki molekularnej w skalach od atomowej do relatywistycznej, w celu głębszego zrozumienia zachowań półprzewodników, biomolekuł i polimerów(LAMMPS)
• połączenia globalnego modelu atmosfery Community Atmosphere Model (CAM) z modelem dynamiki płynów High Order Method Modeling Environment, w celu stworzenia dokładniejszych modeli klimatycznych(CAM-SE)
• zachowania neutralnych cząstek dla zastosowań w fuzji jądrowej, dynamice płynów, diagnostyce obrazowej, reaktorach jądrowych, bateriach i silnikach spalinowych(N-ERD)

Więcej o Titanie pod tym adresem:

Titan Home