Nvidia 與 NERSC 將以超級電腦繪製史上最大宇宙 3D 圖

Nvidia 和美國國家能源研究科學運算中心 (National Energy Research Scientific Computing Center, NERSC)，上周啟動兩方合作號稱全球最快的超級電腦 Perlmutter 進行 AI 任務。這台超級電腦以知名美國天文物理學家 Saul Perlmutter 為名，位於勞倫斯柏克來國家實驗室的 NERSC 中，擁有 Nvidia A100 Tensor Core GPU 6,144 顆，將完成組合成歷來最大的可見宇宙 3D 圖，以及其他任務。

Nvidia 全球 HPC/AI 產品行銷主管 Dion Harris 稱 Perlmutter 為地球上最快的系統，可支援 16-bit 和 32-bit 混合精度數學 (mixed-precision math) 於 AI 應用中。今年內 Perlmutter 將進入第二階段，更強化 AI 超級運算力。其中一項專案是組合成迄今最大型的可視宇宙 3D 圖，將處理來自暗物質光譜儀（DESI）的資料，這個天體攝影機一次曝光可捕捉高達 5000 個銀河。研究人員需要 Perlmutter 的 GPU 來捕捉一夜 10 多次曝光才知道下一晚 DESI 要對向哪裏。要準備一年份刊物的資料，以前得要工作幾個星期或幾個月，但 Perlmutter 可將時間縮短為幾天內。

以 AI 和機器學習加持超級電腦

設立 AI 加持的超級電腦是一個重大里程碑，NERSC 的資料和分析服務部門首席研究員 Wahid Bhimji 說。

「對美國能源部而言，科學用 AI 愈來愈重要，在某些領域，像是分子物理、材料科學及生物能源之中，由概念驗證轉為實證應用。人們不斷探索更大型神經網路模型，因此需要更大資源，因此擁有 A100 GPU、全快閃檔案系統和串流資料能力的 Perlmutter 再符合此類 AI 需求不過。

Perlmutter 將可為 NERSC 近 7000 名研究人員提供 4 Exaflps 混合精度的運算效能以 AI 科學專案。除了 DESI 地圖專案，研究人員也將把這個超級電腦用於氣象學，Perlmutter 可協助探索次原子粒子互動，以發展潔淨能源。這個專案將模擬原子互動，需要混合 AI 和高效能運算 (HPC)，也只有 Perlmutter 才做得到。

傳統超級電腦無法處理以 Quantum Espresso 等程式模擬幾原子數奈秒的數學運算，但結合高精度模擬和機器學習，科學家就可研究更多原子更長時間。在超級電腦中加入 AI 也讓研究人員對 DESI 更有信心。除了描繪已知宇宙，DESI 專案也能揭露暗物質的奧祕，NERSC 資料架構師 Rollin Thomas 說。

Sausl Perlmutter 目前仍是柏克萊實驗室的天體物理學家，2011 年以其暗物質研究發現獲得諾貝爾物理獎。

來源: VentureBeat