Аргоннская национальная лаборатория (ANL) Министерства энергетики США объявила о доступности суперкомпьютера Aurora экзафлопсного класса для исследователей по всему миру. Как указано в пресс-релизе, благодаря широким возможностям моделирования, ИИ и анализа данных, Aurora будет способствовать прорывам в целом ряде областей, включая проектирование самолётов, космологию, разработку лекарств и исследования в сфере ядерной энергетики.

Майкл Папка (Michael Papka), директор Argonne Leadership Computing Facility (ALCF), вычислительного центра Управления науки Министерства энергетики США, отметил, что уже первые проекты с использованием Aurora продемонстрировали его огромным потенциал. «С нетерпением ждём, как более широкое научное сообщество будет использовать систему для преобразования своих исследований», — заявил он.

Aurora уже зарекомендовала себя как один мировых лидеров по производительности ИИ, заняв первое место в бенчмарке HPL-MxP в ноябре 2024 года, отметила ANL. Возможности машины для выполнения ИИ-задач используются учёными для открытия новых материалов для аккумуляторов, разработки новых лекарств и ускорения исследований в области термоядерной энергии. Перед его развёртыванием команда под руководством ANL продемонстрировала потенциал Aurora, используя его для обучения моделей ИИ для моделирования белков.

Источник изображения: ANL

В числе первых проектов, реализуемых с помощь Aurora, — разработка высокоточных моделей сложных систем, таких как кровеносная система человека, ядерные реакторы и сверхновые звезды. Кроме того, способность суперкомпьютера к обработке огромных наборов данных имеет решающее значение для анализа растущих потоков данных из крупных исследовательских установок, таких как Усовершенствованный источник фотонов (APS) Аргоннской национальной лаборатории, научные объекты Управления науки Министерства энергетики США (DoE) и Большой адронный коллайдер Европейской организации ядерных исследований (CERN).

Чтобы гарантировать готовность Aurora к использованию для научных исследования с первого дня запуска, при его создании применили так называемое совместное проектирование. Используя этот подход, команда Aurora разработала в тандеме аппаратное и программное обеспечение для оптимизации производительности и удобства использования. Это потребовало многолетнего сотрудничества между ALCF, Intel, HPE и исследователями по всей стране, участвующими в проекте Exascale Computing Project (ECP) Министерства энергетики США и программе Aurora Early Science Program (ESP) центра.

Пока велись работы по монтажу Aurora, команды ECP и ESP запускали приложения для стресс-тестирования оборудования, одновременно оптимизируя свой код для максимально эффективной работы в системе. В результате десятки научных приложений, а также широкий спектр ПО и инструментов разработки были готовы ещё до того, как Aurora ввели в строй, говорится в пресс-релизе.

Японская компания NEC была одной из немногих, отстаивавших собственный уникальный путь в сфере развития вычислительных технологий со своими векторными процессорами SX-Aurora. Хотя данное направление до недавних пор активно развивалось, компания, похоже, не выдержала давления со стороны NVIDIA и AMD и объявила о прекращении разработок новых решений в серии Aurora.

Работы над усовершенствованием векторной архитектуры NEC продолжались до конца прошлого года, когда компания объявила о подготовке новых вычислительных узлов SX-Aurora TSUBASA C401-8 на базе ускорителей с 16 блоками Vector Engine 3.0 и 96 Гбайт интегрированной памяти HBM2. И хотя в августе этого года в Научном центре Университета Тохоку будет запущен новый суперкомпьютер на их основе, новых разработок в этой сфере не будет.

Вычислительный модуль SX-Aurora TSUBASA C401-8. Источник изображений здесь и далее: NEC

Как отметил Сатоши Мацуока (Satoshi Matsuoka), глава крупнейшего в Японии суперкомпьютерного центра RIKEN, где был создан суперкомпьютер Fugaku, NEC неслучайно объявила об отказе от разработки нового поколения процессоров SX-Aurora. Хотя в целях компании значилось 10-кратное повышение энергоэффективности, теперь NEC считает, что эта цель может быть достигнута с использованием стандартных коммерческих ускорителей.

Главной причиной называется появление решений AMD и NVIDIA, на голову превосходящих все наработки NEC. В частности, упоминается AMD Instinct MI300. При этом отмечено, что это решение «похоронило» бы даже новое поколение SX-Aurora, когда речь заходит о ПСП. Целью NEC был показатель 2+ Тбайт/с, в то время как новинка AMD, располагая памятью HBM3 с 8192-бит шиной, может обеспечить 6,8 Тбайт/с.

Планы NEC по развитию VE-архитектуры. Похоже, им уже не суждено сбыться

Также «естественным врагом» SX-Aurora является NVIDIA Grace Hopper с его мощной процессорной частью и развитой инфраструктурой NVLink, демонстрирующий к тому же выдающуюся энергоэффективность. Примечательно, что оба продукта от AMD и NVIDIA являются APU, то есть гибридными чипами, объединяющими ускорители и CPU собственной разработки, а также быструю память.

Финансовый кризис 2009 года ударил по разработкам NEC в области процессоростроения сильно, но ситуацию тогда спасла общая незрелость рынка GPGPU и технологии HBM. Сейчас на это надеяться нельзя, да и ситуация с точки зрения программной экосистемы в мире HPC говорит не в пользу NEC. По всей видимости, прямо на наших глазах ещё одна уникальная вычислительная архитектура становится достоянием истории.

При этом в Японии пока что сохраняется ещё одна уникальная отечественная архитектура — PEZY-SC. Arm-процессоры Fujitsu A64FX, ставшие основой Fugaku, тоже достаточно уникальны, однако их наследники в лице MONAKA переориентированы на более массовый сегмент. Таким образом, собственные массовые HPC-решения сейчас есть только у Китая, которому новейшие американские и британские ускорители достанутся в кастрированном виде.