Lenovo päivittää SuperMUC-NG-supertietokonetta

Lenovosta tuli voimanpesä HPC- ja supertietokonetiloissa vuonna 2014, kun se osti IBM:n System x -palvelindivisioonan 2,1 miljardilla dollarilla kaupalla, jonka myötä se lisensoi myös tallennus- ja järjestelmänhallintaohjelmistoja Big Bluelta. Yritysoston myötä yhtiöstä tuli erittäin kilpailtu ala, johon kuuluvat muun muassa Hewlett Packard Enterprise, Dell EMC, IBM (jossa on virtajärjestelmänsä), Fujitsu ja Atos.

HPC-tilan kilpailukyky on vain muuttunut viime vuosina, kun HPE on vahvistanut kykyjään hankkimalla ensin SGI:n kaksi vuotta myöhemmin 275 miljoonalla dollarilla ja sitten supertietokoneiden pioneerin Crayn 1,3 miljardilla dollarilla vuonna 2019 ja kiinalaisilta toimittajilta, kuten Inspur ja Sugon. nousussa.

Lenovo on silti pystynyt rakentamaan IBM-sopimuksen perustaa kasvattaakseen HPC-liiketoimintaansa. Toukokuussa yhtiö kertoi, että sen datakeskusryhmän liikevaihto kasvoi 32 prosenttia vuoden viimeisellä neljänneksellä 1,6 miljardiin dollariin vuoden takaisesta 1,6 miljardiin dollariin. Tulot olivat ennätykselliset useilla aloilla, mukaan lukien HPC ja tekoäly. Lisäksi viimeisimmässä marraskuussa 2020 julkaistussa maailman nopeimpien supertietokoneiden Top500-listassa 182 näistä järjestelmistä perustui Lenovon järjestelmiin, mikä vastaa 36,4 prosenttia listalla olevista supertietokoneista. Toiseksi sijoittui Inspur 66 järjestelmällä.

Luettelon sijalla 15 on SuperMUC-NG, vesijäähdytteinen supertietokone, joka sijaitsee Leibnizin supertietokonekeskuksessa (LRZ) (yllä olevassa kuvassa) Baijerin tiede- ja humanistisessa akatemiassa Saksassa. Järjestelmän työskentely aloitettiin vuonna 2017 ja saatiin päätökseen vuotta myöhemmin, ja sen virtalähteenä oli 6 500 kaksikantista ThinkSystem SD650 "ohutta solmua" ja 305 856 Intel 3,1 GHz Xeon Platinum 8174 -ytimistä, jotka kaikki tarjoavat jopa 26,9 petaflopsin suorituskykyä.

Supertietokoneella suoritettavat työmäärät ovat vaihdelleet simuloinnista ja mallintamisesta uudempiin laskenta- ja muistiintensiivisiin tehtäviin aina kuvien ja kuvioiden tunnistamisen automatisoinnista planeetan havainnoissa ja ilmastotietojen käsittelyssä lääketieteellisten visuaalien ja terveystietojen sekä demografisten tietojen suorittamiseen.

Nyt SuperMUC-NG:lle tehdään päivityskierroksia, jotta supertietokone voi hyödyntää tekoälyä tehokkaammin edistyneiden simulaatioiden, mallintamisen, koneoppimisen ja data-analyysin suorittamiseen, joista on tulossa yleisempiä. tehokas tapa. Lenovo ilmoitti tällä viikolla järjestelmän toisen vaiheen käynnistämisestä. Scott Teasen, HPC:n ja tekoälyn varatoimitusjohtajan ja johtajan mukaan työ ei ainoastaan ​​luo tehokkaampaa järjestelmää näiden edistyneiden työkuormien käsittelemiseksi, vaan myös nopeuttaa pyrkimyksiä tehdä tekoälystä helpommin saavutettavissa organisaatioille, jotka eivät kuulu perinteiseen HPC-alueeseen. Lenovo.

"Tekoälyä pidetään yhä useammin työkaluna HPC-työkuormissa, niin suurissa kuin pienissäkin", Tease kertoo The Next Platformille. "Tutkijat käyttävät tekoälyä tehdäkseen syvällisempää data-analyysiä ja havaitakseen poikkeavuuksia tai vaihteluita noissa megasuurissa tietosarjoissa. Tämä koskee laajamittaista bioinformatiikan, ilmaston tai avaruuden tutkimustyötä sekä CAE- ja CFD-työkuormia, joita käytetään suunnittelussa ja valmistuksessa ympäri maailmaa. Olemme siirtymässä aikakauteen, jolloin laskentateho ei ehkä enää ole innovaation ja tutkimuksen esteenä. Näkemämme eksamittakaavapohjaiset innovaatiot käynnistävät aikakauden, jossa useammalla ihmisellä kuin koskaan on pääsy suuriin HPC-suorituskykyominaisuuksiin sekä peta- että exascale-tasolla.

Samaan aikaan ala on "astumassa aikakauteen, jossa adjektiiveja kuten "kestävä", "vihreä" ja "hiilineutraali" yhdistetään kaikkeen. HPC ei ole erilainen. Niin kauan kuin ratkaistavia ongelmia, jotka vaativat laskentatehoa, LRZ:n kaltaiset asiakkaat siirtävät innovaatioita energiatehokkuuden rinnalle ja tehokkaan nestejäähdytyksen käytölle tulee kysyntää”, hän sanoo.

Toinen vaihe on vahvasti riippuvainen Intelin uusimmasta teknologiasta. Se sisältää 240 laskentasolmua, joista jokaisessa on kaksi Intelin "Sapphire Rapids" Xeon Scalable -prosessoria (jotka julkaistaan ​​myöhemmin tänä vuonna) ja neljä Intelin tulevaa "Ponte Vecchio" Xe-HPC -grafiikkasuoritinta, jotka on suunniteltu supertietokoneille, joita Tease kutsuu ThinkSystem SD6450:ksi. rasvat solmut." Järjestelmä tuottaa yli 13 petaflopsia suorituskykyä, hän sanoo. Kaiken kaikkiaan toisen vaiheen laskentasolmut tuottavat neljä kertaa enemmän tehoa wattia kohden kuin ensimmäisessä vaiheessa.

Päivityksen keskeinen ominaisuus on Lenovon DAOS (Distributed Asynchronous Object Storage) -järjestelmä, joka toimii korkean suorituskyvyn puolijohdetekniikoilla, kuten SSD-levyillä ja NVMe:llä, pyörivien levyjen sijaan. Tämän ansiosta DAOS voi ohittaa käyttöjärjestelmän ja ajaa erittäin matalaa latenssia, mikä on "tärkeää HPC-työkuormien mallintamiseen ja simulointiin käytettäville megasuurille tietojoukoille", Tease sanoo.

DAOS käyttää Intelin "Ice Lake" Xeon SP -suorittimia, jotka on integroitu Lenovon ThinkSystem 1U SR630 V2 -alustaan. Se tarjoaa petatavun tallennustilaa ja nopean suorituskyvyn suurille tietomäärille.

Tehotehokkuuden parantamiseksi Lenovo tuo myös Neptune-suoraan lämminvesijäähdytysratkaisunsa (alla), joka yhdistetään DAOS:iin nopean verkon kautta. Nestejäähdytystä on käytetty palvelinkeskuksissa rajoitetusti vuosia, mutta tekoälyn nousu, HPC-työkuormien laajentuminen perinteisiin yritysten IT-ympäristöihin ja palvelinkeskusten tihentyminen ovat herättäneet kiinnostusta tekniikkaa kohtaan.

Nestejäähdytys on tehokkaampaa ja halvempaa kuin ilmajäähdytys, ja Neptune-järjestelmä voi poistaa noin 90 prosenttia laskentajärjestelmän lämmöstä, mikä vähentää yleistä virrankulutusta ja mahdollistaa prosessorien käytön huipputeholla. Edut pätevät erityisesti lämpimään jäähdytykseen, Tease sanoo.

"Lämmin vesijäähdytys säästää energiaa ja kustannuksia, koska se ei vaadi jäähdyttimiä jäähdyttämään vettä ennen kuin se pumpataan järjestelmän läpi", hän sanoo. ”Vesi voidaan käyttää uudelleen esimerkiksi rakennuslämmössä tai lähettää absorptiojäähdyttimeen, jossa varastoitunut energia voidaan kierrättää kylmän veden tuottamiseksi muihin tarkoituksiin. Kummassakin tapauksessa, mitä lämpimämpää vesi on, sen parempi – tämän energialähteen uudelleenkäyttö vie sen, mikä ennen oli jätetuote (lämmöntuotto) ja tekee siitä arvokkaan hyödykkeen. Kustannusten lisäksi lämminvesijäähdytyksen [ekologiset] ja toiminnalliset hyödyt mahdollistavat järjestelmämme tukemisen korkeamman tehon/suorituskyvyn prosessoreille ja GPU:ille enemmän kuin ilmajäähdytyksen sallii."

HPC-organisaatiot huomaavat, kun korkean profiilin sivusto, kuten LRZ, käyttää nestejäähdytystä x86-palvelimille, Teasen mukaan. Lenovolla on nyt Neptune-järjestelmiä Pohjois-Amerikassa, Euroopassa, Aasiassa ja Australiassa. Monet pystyvät vähentämään samojen työkuormien suorittamiseen tarvittavien telineiden määrää. Nyt yksi Lenovon SD650-järjestelmien teline grafiikkasuorittimilla voi tarjota supertietokoneen suorituskyvyn, joka sijoittuisi Top500-listan 300 nopeimman joukkoon. Tämä trendi laajentaa tällaisia ​​superlaskentaominaisuuksia tarvitsevien tutkijoiden pääsyä, hän sanoo.

Yritysten palvelinkeskusten nestejäähdytyksen esteenä on tarvittavien putkien asentamisen kustannukset ja vaikeudet, mutta Lenovon ThinkSystem SR670 V2:n kaltaiset ratkaisut käyttävät nestejäähdytystekniikkaa, joka on itse palvelimen sisällä, mikä eliminoi putkien tarpeen. osoittaa HPC:lle ja yritysorganisaatioille, että nestejäähdytystä voidaan käyttää ilmajäähdytteisissä tietokeskuksissa.

Toisen vaiheen DAOS-järjestelmä tulee käyttöön tämän vuoden viimeisellä neljänneksellä, ja laskentajärjestelmä toimitetaan vuoden 2022 toisella neljänneksellä.