Сливен. Новини от източника. Последни новини

Анализ на AMD: Суперкомпютрите движат напред информационните технологии с все по-висока производителност и енергийна ефективност

, Людмила Калъпчиева

Излъчване: Туида Нюз | Свят | преди около 1 седмица | 102

AMD-logo

До неотдавна суперкомпютирите бяха ограничени в областите на интензивни научни изследвания, предимно анализ на големи количества данни за разрешаване на медицински, екологични и инфраструктурни предизвикателства.

В последно време, предизвикани от събития като пандемията и преминаването към базирани на облак технологии като изкуствен интелект (AI) и машинно обучение (ML), високопроизводителните изчислителни среди (HPC), които използват суперкомпютри и изчислителни клъстери за решаване на разширени изчислителни проблеми, започнаха да си проправят пътя в различните организации.

Точно както корпоративните облачни среди създадоха нови начини за бизнеса за нов, по-гъвкав начин на работа, суперкомпютрите отварят нови възможности за иновационни пробиви чрез увеличаване скоростта на научноизследователската и развойна дейност и разработването на продукти с цял порядък.

Естествено, някои бизнеси остават скептични към HPC и са на мнение, че тези технологии няма да станат подходящи за ежедневните операции в следващите години. Въпреки това, подобно на хиперконвергентната инфраструктура и инфраструктурата на виртуалния десктоп (VDI), тази привидно футуристична технология вече оформя бъдещето на корпоративните среди.

В крайна сметка HPC може да се използват като индикатор на технологиите, които ще се „процеждат“ в по-широкото пространство ползуватели с течение на времето; например, ако конкретни централни и графични процесори се разгръщат все повече в HPC пространството, това е сигурен знак, че те скоро ще проникнат в сегмента на едрия и средния бизнес.

Обръщането на внимание на тези технологии сега може да помогне на дадена организация да остане в челните редици на иновациите и да заеме позиции пред своите конкуренти. В края на краищата, потребителите на HPC принадлежат към групата от клиенти, които първи възприемат и непрекъснато търсят най-новите и най-бързи технологии, преди тези технологии да навлязат в по-предпазливите предприятия.

Енергийна ефективност

За немалко хора „енергийна ефективност“ и „суперкомпютри“ са термини, които не вървят ръка за ръка. В края на краищата, много от тези машини изискват повече от един мегават електроенергия, за да работят, а годишните разходи за електроенергия могат лесно да достигнат милиони долари.

Въпреки това, новото поколение суперкомпютри не само помагат на организациите да бъдат по-щадящи към планетата поради факта, че предлагат впечатляваща производителност на ват, но също така се използват за разработване на следващото поколение ефективни продукти и решения за намаляване на степента на изменение на климата.

Например Frontier е суперкомпютър използващ оптимизирани процесори AMD EPYC™ от 3-то поколение и ускорители AMD Instinct™, за да осигури повече от 1,5 екзафлопа пикова процесорна мощност. Но той не само заема първото място в списъка Top500, но също така оглавява най-новия списък Green500, който измерва енергийната ефективност на тези супермощни изчислителни системи.

Докато предишната топ машина Green500, MN-3 в Япония, предоставяше 39,38 гигафлопа на ват, системата Frontier, произведена от HPE за Националната лаборатория Оук Ридж на Министерството на енергетиката на САЩ, постига 62,68 гигафлопа на ват. Това означава, че процесорите AMD EPYC™ и ускорителите AMD Instinct влизат в най-ефективните суперкомпютри в света.

Друга мощна система - Lumi, разположена в IT Center for Science (CSC) в Каяани, Финландия, също се нарежда сред най-енергийно ефективните суперкомпютри в света със съотношение гигафлопи/ват от 51,6.

Тя използва подобна технология като Frontier с оптимизиран процесор AMD EPYC™ и четири ускорителя AMD Instinct MI250X във всеки модул. Текущата производителност на Lumi според списъка Top500 е 151 петафлопа и има теоретична пикова производителност от над 550 петафлопа в секунда.

Това, което прави тези машини особено интересни, е съгласуваната с паметта природа на оптимизирания 3-то поколение EPYC CPU и MI250X GPU. Чрез поддържане на кохерентна CPU-GPU памет, при която едно копие на данните се обработва и от CPU, и от GPU, се използва по-малко енергия за четене/запис на данни от системната памет, което помага на най-добрите суперкомпютри да работят по-ефективно.

Това е отличен пример за иновативна технология, която само след няколко години вероятно ще започне да се появява на сървърния пазар. Така централните и графичните процесори няма да имат нужда да губят енергия за работа с два набора от данни, и също улеснява живота на разработчиците на софтуер, които ще могат да пишат унифициран код както за централните, така и за графичните процесори.

Нещо повече, Lumi може да се похвали и с иновативна „технология за свободно охлаждане“, която позволява използването на отпадна топлина в топлофикационната мрежа на град Каяани. По предварителни разчети тази технология ще намали годишния въглероден отпечатък на населеното място с 12 400 тона.

Охлаждането на центровете за данни може да поеме до 40% от общата консумация на енергия, но чрез използване на естествени въздушни потоци при охлаждане и избягване на рециркулацията на топъл въздух, както при Lumi, операторите на центрове за данни могат да намалят потреблението на енергия и да помогнат за намаляване на свързаните с това емисии.

Какво можем да научим от суперкомпютрите

Създаването на по-устойчив бизнес се превърна в ключов приоритет за организациите и днес все повече компании си поставят цели за климатична и/или енергийна ефективност. Тези организации има какво да научат от иновативните технологии, използвани от някои от най-бързите суперкомпютри в света, особено тези, разработени от AMD.

Например, собствено изследване на AMD показа, че за доставянето на 1200 виртуални машини (VM) са необходими десет двупроцесорни сървъра с AMD EPYC 7713 срещу 15 двупроцесорни сървъра, базирани на Intel Xeon Platinum 8380, което води до намалено потребление на енергия от приблизително 32% и спестяване на приблизително 70 тона емисии на парникови газове. Нещо повече, с повече ядра на цокъл и на сървър е по-лесно да се осигури повече процесорна мощност в едно или дву-процесорен сървър, което позволява допълнително намаляване на броя на сървърите и въглеродния отпечатък.

AMD има още по-големи амбиции за бъдещето с цел да повиши енергийната ефективност на AMD процесорите и Instinct GPU ускорителите 30-кратно от 2020 до 2025 г., което представлява 2,5 пъти ускоряване на индустриалните тенденции от 2015-2020 г. и 97% намаление на потреблението на енергия на изчислителна операция през този период.

Както бизнес, така и ИТ лидерите могат да се възползват от последните новини в света на суперкомпютрите. Днешните суперкомпютри със своята висока производителност проправят пътя за следващото поколение изчислителни методи и работни натоварвания като ИИ (изкуствен интелект), стимулирайки висока енергийна ефективност, за да подпомогнат устойчивостта на околната среда.

Въпреки че „суперкомпютри“ може да не е термин, който е сред приоритетите в мисленето на дадена организация, ясно е, че високопроизводителните изчислителни среди (НРС) бързо се превръщат в инструмент за съвременния бизнес, който иска да бъде на предни позиции в днешния конкурентен пазар.