Шта можемо научити из енергетске ефикасности суперкомпјутера

Због догађаја попут пандемије и накнадног преласка на технологије засноване на облаку, као што су вештачка интелигенција (АИ) и машинско учење (МЛ), рачунарство високих перформанси (ХПЦ) које користи супер почело је да се пробија у предузеће.

Баш као што је пословно рачунарство у облаку створило нове начине за предузећа да ангажују клијенте и омогуће нови, флексибилнији начин рада, супер-рачунарство отвара нове могућности за иновације тако што драматично убрзава темпо истраживања и развоја производа.

Неке компаније су и даље скептичне према ХПЦ-у и мишљења су да ове технологије неће постати релевантне за свакодневно пословање у годинама које долазе. Међутим, слично као хипер-конвергентна инфраструктура и инфраструктура виртуелних десктопа (ВДИ), ова на изглед футуристичка технологија већ обликује будућност предузећа.

Kоначно, ХПЦ се може користити као индикатор технологија које ће се временом филтрирати у "цивилни" простор. На пример, ако се одређени ЦПУ и ГПУ све више користе у ХПЦ простору, то је прилично добар знак да ће ускоро „процурити" у предузећа.

Обраћање пажње на ове технологије сада може помоћи вашој организацији да остане на челу иновација и остане испред конкуренције. На крају, корисници у ХПЦ-у спадају у групу корисника који траже најновије и најбрже технологије прије него што те технологије набаве опрезнија подузећа.

Енергетска ефикасност

Можда мислите да су енергетска ефикасност и супер-рачунање појмови који не иду заједно. Многе од ових машина захтијевају више од мегавата електричне енергије за рад, а годишњи трошкови електричне енергије лако могу достићи милионе долара.

Не само да нова генерација суперкомпјутера помаже организацијама да буду љубазније према планети због чињенице да нуде импресивне перформансе по вату, већ се користе за развој следеће генерације производа и решења која смањују потрошњу горива.

Узмимо Фронтиер, суперкомпјутер који покреће оптимизирани AMD EPYC ^TM CPU 3. генерације и AMD Instinct ^TMакцелератори за испоруку више од 1,5 еxафлопса врхунске процесорске снаге. Не само да заузима прво место у последњем делу листе Топ500 , већ је и на врху најновије Греен500 листе , која мери енергетску ефикасност суперкомпјутера.

Док је претходна врхунска Green500 машина, МN-3 у Јапану, испоручила 39,38 гигафлопса по вату, Фронтиер (који је направио ХПЕ за Оак Риџ Националну лабораторију америчког Министарства енергетике) постиже 62,68 гигафлопса по вату. То значи да AMD EPYC ^TM CPU 3 процесори и AMD Instinct ^TM акцелератори сада покрећу неке од најефикаснијих суперрачунара на свету.

Луми, pre-exascale суперкомпјутер, који се налази у ИТ Центру за науку (ЦСЦ) у Kајаани, у Финској, такође се рангира као један од енергетски најефикаснијих суперкомпјутера на свету са односом гигафлопс/вати од 51,6 .

Машина користи сличну технологију као Фронтиер са својим оптимизованим AMD EPYC^TM CPU-ом и четири AMD Instinct MI250X акцелератора по процесору. Тренутне перформансе Лумиа према Топ500 листи су 151 петафлопс и има теоретски максимални учинак од више од 550 петафлопса у секунди .

Међутим, оно што ове машине чини посебно занимљивим је меморијско кохерентна природа оптимизованог EPYC процесора треће генерације и МI250X акцелератора.

Подржавајући кохерентну ЦПУ-ГПУ меморију, при чему једну копију података обрађују ЦПУ и ГПУ, користи се мање енергије за читање/уписивање података из системске меморије, помажући врхунским супер-рачунарима да раде ефикасније.

Ово је одличан пример иновативне технологије која ће се за само неколико година, вероватно, почети појављивати на тржишту сервера. Не само да то значи да ЦПУ и ГПУ-ови неће морати да троше енергију радећи са два скупа података, већ то такође олакшава живот програмерима софтвера који ће моћи да пишу обједињени код за ЦПУ и ГПУ.

Луми се такође може похвалити иновативном технологијом слободног хлађења, која омогућава да се отпадна топлота искористи у мрежи даљинског грејања Kајаанија. Ова технологија ће наводно смањити годишњи отисак угљен-диоксида целог града за 12.400 тона.

Хлађење дата центра може узети до 40% своје укупне потрошње енергије, али коришћењем природног струјања ваздуха у хлађењу и избегавањем рециркулације топлог ваздуха, попут Лумија, оператери дата центара могу смањити потрошњу енергије и помоћи у смањењу повезаних емисија.

Шта можемо научити

Стварање одрживијег пословања постало је кључни приоритет за организације и данас све више компанија поставља циљеве климатске и/или енергетске ефикасности. За те организације, постоје лекције које треба научити из иновативних технологија које користе неки од најбржих светских суперкомпјутера, посебно они које је развио АМД.

На пример, АМД-ово властито истраживање је показало да је за испоруку 1200 ВМС-а потребно десет AMD EPYC 7713 dual socket сервера наспрам 15 dual socket сервера базираних на Intel Xeon Platinum 8380, што значи смањену потрошњу енергије од приближно 32% и уштеду процењених 70 метричких тона емисије гасова стаклене баште.

Са више језгара по подножју и више језгара по серверу, лакше је уклопити више процесорске снаге у танки сервер са два или једним подножјем, омогућавајући још више смањење броја сервера и потрошње.

Не само да је компанија већ на челу ХПЦ иновација и енергетске ефикасности, већ АМД има још веће амбиције за будућност, са циљем да повећа енергетску ефикасност за АМД процесоре и Instinct GPU акцелераторе за 30x од 2020. до 2025., што представља 2,5x убрзање индустријских трендова од 2015. до 2020. године и смањење потрошње енергије за 97% у овом периоду.

И пословни и ИТ лидери могу имати користи од обраћања пажње на најновије вести у свету суперкомпјутера.

Данашњи суперкомпјутери превазилазе високе перформансе и обим, и утиру пут за нове генерације рачунарских метода и радних оптерећења попут АИ, покрећући високу енергетску ефикасност како би помогли одрживости животне средине.

Иако супер-рачунарство можда није појам на листи приоритета неке организације, јасно је да ХПЦ брзо постаје алат за модерна предузећа која желе да остану испред на данашњем конкурентном тржишту.

АМД процесори који стоје иза ове технологије могли би обликовати будућност ваше ИТ инфраструктуре.