Aurora bude nový nejvýkonnější superpočítač na světě. Jeho celkový výpočetní výkonem 180 PFLOPS bude tvořen 10nm čipy a výpočetními kartami od Intelu.
Cesta lidstva k novému milníku v podobě jednoho superpočítače s výkonem přesahující EXAFLOPS stále pokračuje, nyní se o další posun k této hranici pokusí Intel ve spolupráci se společností Cray. V rámci programu CORAL totiž začaly práce na novém superpočítači Aurora, který bude určen pro ministerstvo energetiky Spojených států amerických, konkrétně do laboratoře Argonne (ALCF).
Celková cena za nový superpočítač bude kolem 200 milionů dolarů. Co nabídne?
Aurora a přes 180 PFLOPS výpočetního výkonu
Nový superpočítač Aurora nahradí současný model Mira od IBM (Blue Gene/Q), který má výpočetní výkon „pouze“ 10 PFLOPS. Aurora bude poskytovat výkon 180 PFLOPS, teoreticky ale bude možné dosáhnout až na 450 PFLOPS.
Náhled designu superpočítače Aurora
Superpočítač bude postaven na platformě Cray Shasta a základem budou výpočetní karty Intel Xeon Phi ve verzi Knights Hill, které už mají 10nm čipy. Spíše obslužnou část pak budou tvořit klasické vícejádrové procesory Intel Xeon.
Detaily o výpočetních kartách Xeon Phi "Knights Hill" už Intel představil minulý rok. Jedna karta nabídne výpočetní výkon kolem 5 TFLOPS.
Rychlá vnitřní paměť bude mít celkovou kapacitu 7 000 TB neboli 7 petabajtů s propustností přes 30 PB/s. Pro ukládání dat bude k dispozici úložiště s kapacitou více než 150 PB s propustností přes 1 TB/s. O formu rychlé mezipaměti pro ukládání dat se postarají SSD od Intelu.
Podrobné porovnání parametrů se současným superpočítačem Mira v ACFL
Celý počítač bude tvořen z 50 000 uzlů, které budou propojené rychlostí 2,5 PB/s. Intel samozřejmě použije vlastní integrovanou technologii Omni-Path druhé generace, která zvládne 100 Gb/s po jedné lince.
Intel pro spojení použije i své tehnologie Silicon Photonics
Aurora zabere plochu o velikosti 280 m2 a bude mít spotřebu 13 MW. I když se to oproti staršímu superpočítači Mira se spotřebou 4,8 MW může zdát hodně, efektivita je pochopitelně několikanásobně lepší. Aurora nabídne 13 GFLOPS za jeden watt, zatímco Mira zvládla jen 2 GFLOPS za 1 W.
Softwarová architektura superpočítače Aurora. Linux nesmí chybět.
Pokud to srovnáme se současným nejvýkonnějším superpočítačem z roku 2013 – čínským Tianhe-2, ten má při spotřebě 17 MW výkon jen 33,86 PFLOPS. Nádherná ukázka Moorova zákona v praxi.
V provozu od roku 2018
Superpočítač Aurora by měl být postavený a funkční v roce 2018, tedy za nějaké tři roky. A k čemu bude výpočetní výkon využívaný? Půjde pochopitelně především o simulace. Vzhledem k zaměření laboratoře ACFL se budou zkoumat nové formy materiálů – ať už pro použití v lepších bateriích, solárních článcích a podobně.
Další důležitou vědeckou oblastí je biologie, kde se výpočetní výkon použije pro výzkum organismů a nemocí. Část výpočetního času bude určen i pro zkoumání efektivity dopravy, designu dopravních prostředků pro lepší aerodynamiku a efektivnější tišší motory. Nebude chybět ani výzkum obnovitelných zdrojů energie, třeba i pro vyšší efektivitu větrných turbín a podobně.
TIP: Výpočetní výkon: od mozku až k superpočítačům
A kdy tedy dosáhneme bájné hranice EXAFLOPS, tedy přes 1000 PFLOPS? Původní odhady na rok 2018 budeme muset trochu posunout, pravděpodobně na rok 2020. A pokud to půjde podobným tempem i po roce 2020 a s kvantovými počítači nezažijeme nějakou formu většího skoku, první superpočítač s výkonem v oblasti ZFLOPS lze očekávat kolem roku 2032, tisíckrát výkonnější (YFLOPS) pak případně asi v roce 2045.
