Запитання та відповіді # 3 - Вправа + Втрата ваги (лютий 2021)

суперкомп

Суперкомп'ютери голодні влади. Titan - найшвидший суперкомп'ютер в країні - розташований в штаті Теннессі, щорічно споживає близько 8 мегават електроенергії. Натомість він вирішує квадрильони розрахунків за секунду. Тисячі людей використовують Титан на обчислювальній установці, що веде до Оук-Ридж і суперкомп'ютерів у двох інших центрах науки Міністерства оборони, які імітують події, які неможливо, непрактично або занадто небезпечно досліджувати будь-яким іншим способом - від вулканів до виверження до наднової.,

Ці комп’ютери та їх попередники, в деяких випадках поширювані протягом 40 років, призвели до проривів, які отримали Нобелівську премію. Але, згідно зі звітом Консультативного комітету з питань енергетики, цього недостатньо. Система Exaskale, радикальний стрибок, який може вирішити розрахунок квінтільйону в секунду, необхідна для вирішення решти масивних, але все ще затінених проблем, що стоять перед світом.

Однак більша обчислювальна потужність часто означає більші рахунки за електроенергію. "Як і будь-хто, хто повинен платити енергетичний збір, я хочу дозволити собі керувати цими машинами для нації", - сказала Барбара Хелланд, директор з обладнання Управління передових дослідницьких обчислень Управління науки.

Не так давно деякі люди думали, що системи exaskale потребуватимуть власних електростанцій. У 2008 році очікувалося, що комп’ютер із видихом згине 1000 мегават за один рік. Вчені поставили суперкомп’ютери на сувору дієту. Нові прогнози складають близько 20 мегават, що призводить до суперкомп'ютерів, які в 100 разів швидші, але використовують лише в 1,5 рази більше потужності.

Як була можлива така дієта? Коли назва вашого офісу включає слова "енергія" та "наука", ви працюєте з підрядниками, дослідниками та іншими, щоб зробити комп'ютерних гурманів, а не гурманів.

Відеоігри та люди зменшують споживання енергії. Розумна конструкція комп’ютера економить енергію та збільшує обчислювальну потужність. Titan використовує пристрій, оптимізований для відеоігор: графічний блок. Кожна одиниця подрібнює числа, не повертаючись до багатозначної пам'яті. Це різниця між приготуванням їжі на добре укомплектованій кухні та відвідуванням магазину материнки.

У кожному суперкомп’ютері DOE також є команда підтримки користувачів: експерти, які допомагають користувачам максимально використати відведений час. Коли реальна подія - яка відбувається за частки секунди - моделюється на суперкомп’ютері за цілий день із працюючим лічильником електроенергії, ефективність є серйозною справою.

Холодні ковтки та океанський бриз Прохолодні суперкомп'ютери. Ці системи розміром з баскетбол відводять тепло. На обчислювальному заводі Argonne Leadership в Іллінойсі такі суперкомп'ютерні системи, як Mira та її когорти, охолоджуються безпосередньо. Замість того, щоб спочатку охолоджувати повітряний потік, а потім продувати його в комп’ютерні стійки, Міра притягує тепло безпосередньо через мідні трубки, що проходять через стійки. Результат? Набагато менше енергії, ніж менш прямі методи.

Додатковим бонусом є те, що безпосереднє охолодження дозволяє розмістити кілька процесорів у кожній стійці та пропонує незабутню перевагу. Відстань даних, які передаються з пам'яті до процесорів, менша. Тож якщо шеф-кухареві потрібні макарони, це на кухні, а не в місті. Оскільки дані проходять меншу відстань, тим швидше процесор може вирішити проблему і рухатися далі. Ця перевага допомогла Mire забезпечити собі місце у світовому списку Топ-500 найпотужніших суперкомп'ютерів у світі.

У Національному науково-обчислювальному центрі з енергетичних досліджень у Каліфорнії нижчі рахунки за енергію мають океанський бриз та вражаючий вид. Відкритий у 2015 році, курорт - це новий домашній поцілунок над затокою Сан-Франциско. Будівля відбувається на бризі, який охолоджує два суперкомп’ютери: Едісон і Корі. Холодніше повітря приносить гаряче повітря в офіси і призводить до заряду енергії, який становить приблизно половину від того, що є в старому будинку NERSC, тоді як обчислювальна потужність зросла більш ніж удвічі.

Потреба - мати. Будь-які покращення продуктивності, які можна було б усунути від суперкомп’ютерів, додавши більше потужності, давно закінчились. Нові суперкомп'ютери вимагають нових можливостей, які нададуть вченим елегантного та ефективного партнера у здійсненні нових відкриттів, таких як розвивається суперкомп'ютер під назвою Summit, який повинен прибути до Національної лабораторії Оук-Рідж у найближчі кілька років.

"Якщо мати винаходів є необхідністю, у нас найближчим часом з'являться деякі винаходи", - сказала Сьюзен Коглан, заступник директора Аргонського лідерського обчислювального центру.