Frontera 的最新發展腳步：最高速的學術用超級電腦運用 NVIDIA 的 GPU 進行科學研究

Frontera 的最新發展腳步：最高速的學術用超級電腦運用 NVIDIA 的 GPU 進行科學研究

德州什麼東西都大，包括超級電腦在內也是如此。

德州先進運算中心（Texas Advanced Computing Center）今日宣布全球最強大的學術用 Frontera 超級電腦，新加入兩套搭載800個 NVIDIA GPU 的子系統。

Frontera 超級電腦將利用 NVIDIA Tensor Core GPU 的人工智慧、高效能運算及資料分析能力，來進行強大的科學模擬作業，並且加快藥物研發、天體物理學和天災建模等研究領域的作業速度。

裝設在德州大學奧斯汀分校的 Frontera 超級電腦，在最新公布的全球速度最快超級電腦 TOP500 排行榜上獲得第五名，在 High-Performance Linpack 基準測試中創下 23.5 petaflops 的成績，在峰值雙精度（peak double-precision）運算效能方面創下 38.75 petaflops 的成績，而新的 GPU 子系統又替研究人員，將峰值單精度的運算效能提高了 11 petaflops。

TOP500 排行榜上有超過百套的超級電腦系統均是搭載 NVIDIA GPU，前十名的超級電腦裡有半數，連在世界上運算速度最快的 Summit 超級電腦裡都能見到 NVIDIA GPU 的蹤影。

「有了 Frontera 超級電腦，重點就變成何時解決問題。這正是我們的任務，解開科學和工程領域的最大問題。」德州先進運算中心資料密集運算部門主管 Niall Gaffney 說。

其中一個新的子系統採用由360個 NVIDIA Tensor Core GPU 組合而成的運算叢集、由 GRC 專為資料中心開發出的浸沒式水冷機架。另一個由 IBM 開發出並命名為 Longhorn 的子系統，搭載了448個 NVIDIA Tensor Core GPU。這些特別打造出且功能強大的 GPU，擁有極佳的混合精度能力，使得科學家可以靈活加快執行多種人工智慧、模擬及資料分析作業的速度。

從今年六月開始將 Frontera 超級電腦系統用於科學研究以來，已有三十多個研究團隊申請使用。這具超級電腦已獲得美國國家科學基金會六千萬美元的獎助金。

在其使用生命週期中，將有全球各學術機構的數千名研究人員，使用 Frontera 超級電腦及其 GPU 子系統來執行數百件研究活動。

從分子到超大質量，加快推動科學研究的腳步

高效能運算系統協助研究人員快速分析資料及進行實驗和模擬作業。GPU 加速技術使得研究人員可以在更短時間內反覆進行各項活動，縮短科學家達到開創性成就所需的時間，並且透過這些成就讓人類變得更健康、加深對宇宙的認識，還有掌握使用材料和能源的知識。

「執行大規模計算作業的研究人員，日漸重視機器學習與人工智慧這般技術。有著 GPU 助力的運算環境讓科學家們能夠把加速技術用在多種用途上。」Gaffney 說。

受益於強大 NVIDIA GPU 加速 Frontera 超級電腦子系統的早期研究案有：

• 洞察天文：天體物理學領域裡的研究人員在進行研究時，常要使用 100 TB 或規模更大的資料集，GPU 加速和人工智慧技術可以協助他們從如此龐大的資料集裡，將來自星星的訊號與雜訊區分開來、對宇宙進行大規模的模擬活動，以及更深入瞭解中子星碰撞等現象。
• 醫學突破：將深度學習工具用於醫學成像領域，幫助醫生更快地辨識出疾病及異常情況，像是在腦部掃描影像中發現膠質母細胞瘤。開發人員運用這些超級運算資源，開發人員可以發展出更複雜的模型，以提高癌症診斷的準確性。
• 研發藥物：為候選藥物找出有希望的分子化合物，要用到極為龐大的運算作業，是件耗時傷財的工作。研究人員可以利用 GPU 加速系統更快對蛋白質折疊進行模擬、幫助縮減要在濕實驗室中進行測試的候選藥物數量。
• 規畫智慧城市：城市收集了大量可以進行分析的資料，以便協助規畫出更聰明的城市。市政府當局使用人工智慧模型，分析從裝在交通裝置桿上之攝影機所收集到的視覺資料，便能找出易於塞車的路段及杜絕危險十字路口等安全問題。
• 瞭解地球：使用氣候及能源研究模型的科學家，靠著極為逼真的模擬內容來分析複雜自然系統的交互作用。研究人員可以利用人工智慧提高預測天氣事件和地震的準確程度，將這些資料提供給精準農業項目，以及探索核融合等潛在能源。

深入瞭解 NVIDIA GPU 如何助力全球頂尖超級電腦。

詳情: https://blogs.nvidia.com/blog/2019/09/03/frontera-academic-supercomputer-gpus/