Zwiększanie zasięgu i możliwości najbardziej zaawansowanych technologii wysokowydajnych systemów obliczeniowych (HPC) — From Exascale to Everyscale™ — to zasadniczy element działań Lenovo na rzecz bardziej otwartego, opartego na wiedzy i proekologicznego społeczeństwa cyfrowego w myśl hasła Smarter Technology for All™. Dla naukowców z Działu Badań Komputerowych Wydziału Nauk Humanistycznych i Ścisłych Uniwersytetu Harvarda inteligentniejsza jest energooszczędna
technologia, która chłodzi serwery bez wpływu na wzrost temperatury planety.
FASRC powstał w 2007 roku, by świadczyć najnowocześniejsze usługi komputerowe na potrzeby zaawansowanych badań. Niedawno FASRC ogłosił powstanie swojego największego klastra HPC — Cannon, nazwanego imieniem legendarnej amerykańskiej astronom Annie Jump Cannon. Klaster FASRC Cannon to system HPC o wielkiej skali umożliwiający modelowanie i symulację w naukach ścisłych i społecznych, inżynierii oraz dziedzinach zdrowia publicznego i edukacji na potrzeby ponad 600 grup laboratoryjnych i ponad 4500 harwardzkich badaczy. Szybsze i wydajniejsze przetwarzanie danych ma decydujące znaczenie dla tysięcy naukowców, którzy doskonalą prognozowanie wstrząsów następczych po trzęsieniu ziemi, modelują czarne dziury przy użyciu danych z programu Teleskop Horyzontu Zdarzeń, tworzą mapy niewidocznych zanieczyszczeń oceanu, opracowują nowe metody śledzenia i przewidywania grypy, a także rozwijają nową technikę analizy statystycznej, aby lepiej rozumieć szczegółowe aspekty powstawania gwiazd.
Chcąc zmodernizować swój poprzedni klaster Odyssey, FASRC wykorzystał wieloletnią współpracę firm Lenovo i Intel na rzecz rozwoju HPC i sztucznej inteligencji w centrach danych. FASRC chciał utrzymać wysoką liczbę procesorów i zwiększyć ich indywidualną wydajność, wiedząc, że 25 proc. wszystkich obliczeń odbywa się na jednym rdzeniu. Do zapewnienia wyższej wydajności obecnie i zwiększenia możliwości rozwoju na przyszłość niezbędne jest chłodzenie cieczą.
Cannon obejmuje ponad 30 000 rdzeni procesorów Intel Xeon Scalable 2 generacji i zawiera technologię chłodzenia cieczą Lenovo Neptune™, która wykorzystuje lepsze przewodzenie ciepła przez wodę w porównaniu z powietrzem. Dzięki temu elementy serwera o znaczeniu krytycznym mogą działać w niższej temperaturze, co sprzyja lepszej wydajności i oszczędności energii. Znacznie lepsza wydajność uzyskana dzięki temu nowemu systemowi to efekt dążenia Lenovo do upowszechniania rozwiązań exascale wśród szerokiego grona użytkowników w myśl hasła From Exascale to Everyscale™.
Choć system pamięci masowej Cannona jest rozproszony po różnych lokalizacjach, główne zasoby obliczeniowe znajdują się w Massachusetts Green High Performance Computing Center — centrum danych z certyfikatem LEED Platinum w Holyoke w stanie Massachusetts. W klastrze Cannon działa 670 serwerów Lenovo ThinkSystem SD650 wyposażonych w system bezpośredniego chłodzenia wodą Lenovo Neptune™ oraz procesory Intel Xeon Platinum 8268 z 24 rdzeniami na gniazdo i 48 rdzeniami na węzeł. Każdy węzeł klastra Cannon jest teraz kilkakrotnie szybszy od wszelkich dotychczasowych węzłów, a zadania takie jak modele geofizyczne Ziemi są wykonywane 3–4 razy szybciej niż w poprzednim systemie. W ciągu pierwszych czterech tygodni eksploatacji Cannon wykonał ponad 4,2 miliona zadań z wykorzystaniem ponad 21 milionów godzin czasu procesorów.
– W nauce liczy się iteracja i powtarzalność. Jednak iteracja jest luksusem nie zawsze dostępnym w badaniach uniwersyteckich, ponieważ często trzeba się ścigać z czasem, by dotrzymać terminu — mówi Scott Yockel, dyrektor ds. badań komputerowych na Wydziale Nauk Humanistycznych i Ścisłych Uniwersytetu Harvarda. – Dzięki większej wydajności obliczeniowej i szybszemu przetwarzaniu danych przez klaster Cannon nasi badacze mogą teraz próbować nowych rozwiązań w eksperymentach z danymi, nie obawiając się konsekwencji czasowych ewentualnego niepowodzenia. Opcja niepowodzenia zwiększa konkurencyjność naszych badaczy.
Dodatkowe rdzenie i wyższa wydajność systemu przyciągają także badaczy z innych wydziałów uczelni, w tym Psychologii i Zdrowia Publicznego, którzy mogą częściej wykorzystywać umiejętności uczenia maszynowego, aby szybciej dokonywać lepszych odkryć.
Lenovo powołuje Radę Wizjonerów Technologii Exascale
Intel, Lenovo i kilka innych czołowych podmiotów branży HPC powołują radę wizjonerów mającą na celu upowszechnienie zalet technologii exascale wśród użytkowników różnej wielkości — nie ograniczając się do rządowych i uczelnianych instalacji najwyższej klasy. W ramach działań na rzecz upowszechnienia technologii exascale wśród społeczności HPC rada pod nazwą Project Everyscale będzie się zajmować technologiami komponentów umożliwiających działanie komputerów eksaskalowych. W obszarze zainteresowania rady znajdą się wszystkie aspekty projektowania systemów HPC, od alternatywnych technologii chłodzenia po wydajność, gęstość, stelaże, pamięć masową, konwergencję HPC i AI oraz inne zagadnienia. Wizjonerzy będą dzielić się na forum rady przemyśleniami jako klienci, aby wyznaczać kierunek innowacji eksaskalowych, z których korzystać będą mogli wszyscy, i wypracować spójny obraz przyszłości branży.
FASRC jest członkiem-założycielem Project Everyscale wraz z National Computational Infrastructure („NCI” z Canberry w Australii), Centrum Superkomputerowym w Barcelonie (Hiszpania), Simons Foundation’s Flatiron Institute (Nowy Jork), Inter University Accelerator Centre (New Delhi, Indie), Ośrodkiem Superkomputerowym im. Leibniza (LRZ) Bawarskiej Akademii Nauk w Monachium („LRZ”, Niemcy), Poczdamskim Instytutem Badań nad Klimatem (Niemcy), Rutgers University (New Brunswick, New Jersey, USA), Texas A&M University (College Station, Teksas, USA), Uniwersytetem Tsinghua (Pekin, Chiny), University of Birmingham (Birmingham, Wielka Brytania), Centrum Badań Komputerowych University of Chicago (Chicago, Illinois, USA) oraz Centrum Superkomputerowym SciNet University of Toronto (Kanada). Członkowie projektu są liderami w dziedzinie przełomowych badań nad największymi problemami świata w takich dziedzinach jak chemia obliczeniowa, analiza geoprzestrzenna, zmiany klimatu, astronomia, ochrona zdrowia i meteorologia.
– We współpracy z firmą Intel gromadzimy najważniejsze podmioty i największe umysły branży HPC, aby opracować plan innowacyjności, który będzie stymulować rozwój i upowszechnianie technologii exascale wśród użytkowników różnej wielkości — powiedział Scott Tease, dyrektor generalny ds. HPC i AI, Lenovo Data Center Group.
– Cieszymy się, że Intel jest kluczowym uczestnikiem tej ważnej inicjatywy w dziedzinie superkomputerów wraz z Lenovo i innymi liderami branży HPC — powiedziała Trish Damkroger, wiceprezes i dyrektor generalny Extreme Computing Organization w firmie Intel. – W ramach Project Everyscale chcemy zwiększyć dostępność technologii exascale i zaoferować najwyższej klasy procesory Xeon Scalable, akceleratory, pamięć masową, sieci, oprogramowanie oraz inne elementy infrastruktury klientom z branży HPC o dowolnej skali i do obsługi dowolnych obciążeń.
Rada ma rozpocząć pracę na początku roku 2020.