Lenovo poskytuje superpočítač SuperMUC-NG upgrade

Lenovo se stalo velmocí v oblasti HPC a superpočítačů již v roce 2014, kdy koupilo serverovou divizi System x společnosti IBM za 2,1 miliardy dolarů v rámci dohody, která také umožnila licencovat software pro ukládání a správu systému od Big Blue. Akvizice posunula společnost do vysoce konkurenčního pole, které zahrnuje například Hewlett Packard Enterprise, Dell EMC, IBM (se svými systémy Power), Fujitsu a Atos.

Prostor HPC se v uplynulých letech stal konkurenceschopnějším teprve poté, co společnost HPE posílila své schopnosti akvizicemi nejprve společnosti SGI o dva roky později za 275 milionů dolarů a poté průkopníka superpočítačů Cray za 1,3 miliardy v roce 2019 a čínských prodejců jako Inspur a Sugon. na vzestupu.

Lenovo však dokázalo stavět na základech dohody s IBM a rozšiřovat své podnikání v oblasti HPC. V květnu společnost uvedla, že během čtvrtého fiskálního čtvrtletí její skupina pro datová centra zaznamenala meziroční nárůst tržeb o 32 procent na 1,6 miliardy dolarů, přičemž tržby byly rekordní v řadě oblastí, včetně HPC a umělé inteligence. Navíc v nejnovějším seznamu Top500 nejrychlejších superpočítačů na světě vydaném v listopadu 2020 bylo 182 z těchto systémů založeno na systémech Lenovo, což představuje 36,4 procenta superpočítačů na seznamu. Na druhém místě byl Inspur s 66 systémy.

Číslem 15 na seznamu je SuperMUC-NG, vodou chlazený superpočítač umístěný v Leibniz Supercomputer Center (LRZ) (na hlavním obrázku výše) při Bavorské akademii věd a humanitních věd v Německu. Práce na systému začaly v roce 2017 a byly dokončeny o rok později, poháněno 6 500 dvoupaticovými „tenkými uzly“ ThinkSystem SD650 a 305 856 jádry Intel 3,1 GHz Xeon Platinum 8174, všechny poskytují výkon až téměř 26,9 petaflopů.

Úlohy běžící na superpočítači sahaly od simulace a modelování až po novější úlohy náročné na výpočetní a paměť, od automatizace rozpoznávání obrázků a vzorů při pozorování planet a zpracování klimatických dat až po spouštění lékařských vizuálů a zdravotních záznamů a také demografických dat.

Nyní se SuperMUC-NG chystá podstoupit kolo upgradů, které umožní superpočítači lépe využívat umělou inteligenci ke spouštění pokročilých simulací, modelování, strojového učení a analýzy dat, které jsou stále běžnější, a to ve větším výkonu. efektivní způsob. Lenovo tento týden oznámilo spuštění druhé fáze systému. Podle Scotta Teaseho, viceprezidenta a generálního ředitele HPC a AI, tato práce nejen vytvoří výkonnější systém pro zvládnutí těchto pokročilých pracovních zátěží, ale také pomůže urychlit snahu o zpřístupnění AI organizacím mimo tradiční oblast HPC. Lenovo.

„AI je stále více vnímána jako nástroj v pracovních zátěžích HPC, velkých i malých,“ říká Tease The Next Platform. „Výzkumníci používají AI k hlubší analýze dat a k odhalení anomálií nebo variací v těchto mega velkých souborech dat. To platí pro rozsáhlé výzkumné práce v oblasti bioinformatiky, klimatu nebo vesmíru, stejně jako pro pracovní zátěže CAE a CFD používané ve strojírenství a výrobě po celém světě. Vstupujeme do éry, kdy samotný výpočetní výkon již nemusí být hlavním faktorem inovací a výzkumu. Inovace založené na exascale, které jsme svědky, zahájí éru, kdy více lidí než kdy jindy bude mít přístup k velkým výkonnostním schopnostem HPC, a to jak na úrovni peta- a exascale.“

Současně toto odvětví „vstupuje do éry, kdy jsou přídavná jména jako „udržitelný“, „zelený“ a „uhlíkově neutrální“ spojována se vším. HPC se neliší. Dokud budou existovat problémy k řešení, které vyžadují výpočetní výkon, zákazníci jako LRZ budou posouvat inovace vedle energetické účinnosti a poptávka po použití účinného kapalinového chlazení poroste,“ říká.

Druhá fáze bude do značné míry spoléhat na nejnovější technologii od společnosti Intel. Bude zahrnovat 240 výpočetních uzlů, z nichž každý bude obsahovat dva procesory Intel „Sapphire Rapids“ Xeon Scalable (vyjít koncem tohoto roku) a čtyři připravované grafické procesory Intel „Ponte Vecchio“ Xe-HPC určené pro superpočítače běžící na tom, co Tease nazývá ThinkSystem SD6450. tukové uzliny." Systém poskytne výkon více než 13 petaflopů, říká. Celkově budou výpočetní uzly ve druhé fázi poskytovat čtyřikrát vyšší výkon na watt než ty ve fázi jedna.

Klíčovou funkcí upgradu bude systém Lenovo Distributed Asynchronous Object Storage (DAOS), který běží na vysoce výkonných polovodičových technologiích, jako jsou SSD a NVMe, spíše než na rotujících discích. To umožňuje DAOS obejít operační systém a dosáhnout extrémně nízké latence, což je „rozhodující pro mega velké datové sady používané při modelování a simulaci pracovních zátěží HPC,“ říká Tease.

DAOS bude používat procesory Intel „Ice Lake“ Xeon SP integrované do platformy Lenovo ThinkSystem 1U SR630 V2. Poskytne petabajt datového úložiště a poskytne rychlou propustnost pro velké objemy dat.

Pro zvýšení energetické účinnosti Lenovo také přinese své řešení přímého teplovodního chlazení Neptune (níže), které bude připojeno k DAOS prostřednictvím vysokorychlostní sítě. Kapalinové chlazení se v datových centrech používá v omezené míře již léta, ale vzestup AI, expanze pracovních zátěží HPC do tradičních podnikových IT prostředí a zvýšená hustota datových center obnovily zájem o tuto technologii.

Kapalinové chlazení je účinnější a méně nákladné než vzduchové chlazení a systém Neptune dokáže z výpočetního systému odstranit asi 90 procent tepla, což snižuje celkovou spotřebu energie a umožňuje procesorům běžet na špičkový výkon. Výhody platí zejména pro chlazení teplem, říká Tease.

„Chlazení teplou vodou ze své podstaty šetří energii a náklady, protože nevyžaduje chladiče k ochlazení vody před jejím čerpáním systémem,“ říká. „Vodu lze znovu použít pro věci, jako je vytápění budov nebo poslat do absorpčního chladiče, kde lze nahromaděnou energii recyklovat a vytvořit studenou vodu pro jiné účely. V obou případech platí, že čím je voda teplejší, tím lépe – opětovné využití tohoto zdroje energie odebírá to, co bývalo odpadním produktem (tepelný výkon) a mění ho na cennou komoditu. Kromě nákladů, [ekologických] a provozních výhod teplovodního chlazení umožňuje našim systémům podporovat CPU a GPU s vyšším výkonem/výkonem nad rámec toho, co umožňuje chlazení vzduchem.“

Organizace HPC si podle Tease všimnou, že vysoce profilovaný web jako LRZ používá kapalinové chlazení pro servery x86. Lenovo nyní provozuje systémy Neptune v Severní Americe, Evropě, Asii a Austrálii. Mnoho z nich je schopno snížit počet stojanů potřebných k provozování stejné pracovní zátěže. Nyní může jediný rack systémů Lenovo SD650 s GPU poskytovat výkon superpočítače, který by se zařadil mezi 300 nejrychlejších na seznamu Top500, což je trend, který rozšíří přístup pro výzkumníky, kteří takové superpočítačové schopnosti potřebují, říká.

Překážkou kapalného chlazení pro podniková datová centra jsou náklady a obtížnost instalace potřebné instalace, ale řešení jako Lenovo ThinkSystem SR670 V2 využívají technologii chlazení kapalinou, která je obsažena uvnitř samotného serveru, což eliminuje potřebu instalace u takových konstrukcí. ukazující HPC a podnikovým organizacím, že kapalinové chlazení lze použít uvnitř vzduchem chlazených datových center.

Systém DAOS pro druhou fázi bude uveden na trh v posledním čtvrtletí tohoto roku, přičemž výpočetní systém bude dodán ve druhém čtvrtletí 2022.