基于Volta的超级计算机强力推进人工智能与科学探索

最新发布的TOP500超算榜单中，NVIDIA加速系统数量新增34个，再创历史新高，总计达到87个。

但是对NVIDIA来说，这仅仅只是个开始。当明年六月的新一期榜单出炉之时，搭载NVIDIA全新Volta GPU架构的第一批超级计算机也将登场。美国橡树岭国家实验室（ORNL）的Summit将因此成为全球最强大的超级计算机之一。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的Sierra和日本的ABCI（AI Bridging Cloud Infrastructure）也将紧随其后。

本周在丹佛举办的SC17汇聚了全球最强大的超级计算机制造商，而上述三台超级计算机无疑成为了全场焦点。

在展会上，与会人员可以通过各种演讲和展示，更多地了解GPU和Volta将如何推进科学和人工智能的发展。

AI拓展HPC新性能

Volta的性能是其上一代Pascal架构的5倍。像Pascal一样，Volta也将AI和传统的HPC应用程序在单一的平台上结合在了一起。

高性能计算是现代科学的基石，它让研究人员能够模拟并预测现实世界中可能发生的情况，例如人体对新药物治疗的反应、或新能源的效率等。通过AI和HPC的结合，Volta能够使研究人员借助AI，从数据中获得洞察，并加速科学探索的进程。

Summit、Sierra和ABCI都采用了NVIDIA Tesla V100 GPU加速器，它将100个CPU的计算能力集成到了一个GPU中，同时能耗仅为上一代GPU的一半。三者都同时搭载了CPU和GPU，全部通过NVIDIA NVLink高速互连技术进行连接。

Summit彰显性能新高度

Summit为满足全球研究人员和科学家对于计算资源不断增长的需求而打造。预计其最高性能将达到200 petaflops（对于AI应用能达到3 exaflops以上），超越当前超级计算领域的世界冠军——最高峰值达到125.4 petaflops的中国神威·太湖之光。这一计算能力也相当于一直以来美国最强大的系统——ORNL的Titan超级计算机的5倍。

“对于我们来说，最在意的不仅是它顶尖的性能本身，而是我们可以利用Summit进行科学研究，” ORNL国家计算科学中心科学计算组负责人Tjerk Straatsma如是说。

有了更高的计算能力，研究人员就能够解决更大、更具挑战性的问题，执行更精准的仿真，并做出更准确的预测，Straatsma说道。例如，研究人员计划借助Summit打造一个项目，旨在预测气候变化的长期影响。其他应用还包括加速新药开发、提高植物燃料成本效益、或助力清洁的混合能源广泛使用等。

高性能的 Sierra

Sierra将成为美国能源部管理并保障国家核武器、以及防止核扩散和实施反恐计划的首要系统。预计，Sierra的最高性能将达到125 petaflops，它能提供的性能也是目前最快的LLNL系统Sequoia的5~10倍。

LLNL计算物理项目副主任Chris Clouse说，有了这些新增的功能，科学家们将能够以更高的保真度进行仿真，并运行现今高性能计算机无法实现的三维仿真。

他还表示，该实验室还计划将Sierra用于基础科学应用和AI研究，旨在实现更加稳健且精准的仿真。

橡树岭国家实验室的超算项目还包括CyberShake地震危险性地图，它能够为工程师提供设计更多地震安全结构所需的信息。图片由南加州地震中心提供。

ABCI—面向AI而设计

由日本国立高级工业科技研究所（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology）运营的ABCI将于2018年作为全球人工智能创新平台正式亮相。ABCI的预计峰值将能够达到37 petaflops，其在深度学习环境下可达到550 petaflops，将成为日本国内最快的超级计算机。

AIST表示，ABCI是针对人工智能、机器学习和深度学习而专门打造的，将“加速人工智能在实际商用和社会中的部署”。