Een nieuwe supercomputer van het Flatiron Institute in New York City staat bovenaan de meest recente Green500-lijst van de meest energie-efficiënte supercomputers ter wereld. In de herziene lijst, die supercomputers rangschikt op basis van het aantal floating-point bewerkingen per seconde (of “FLOPS”) per watt vermogen, staat de nieuwe supercomputer op 65,091 miljard FLOPS per watt. Daarmee verslaat hij de vorige recordhouder, die 62,684 miljard FLOPS per watt haalde. Met 2,038 biljoen FLOPS is de nieuwe supercomputer van het Flatiron Institute de meest energie-efficiënte supercomputer ter wereld, zoals gemeten door Green500.org.
“Deze supercomputer opent mogelijkheden om nieuwe soorten wetenschap te bedrijven”, zegt Ian Fisk, mededirecteur van de Scientific Computing Core van het Flatiron Institute. “Dit is een werkpaardmachine, en we gaan onze onderzoekers nieuwe dingen laten proberen en ontdekkingen stimuleren.”
Onderzoekers van het Flatiron Institute zullen de kracht van de nieuwe supercomputer gebruiken om lastige problemen aan te pakken op het gebied van computationele astrofysica, biologie, wiskunde, neurowetenschappen en kwantumfysica. Door gebruik te maken van NVIDIA’s versnelde computerplatform is het systeem zeer geschikt voor machine learning-toepassingen, zoals multi-body simulaties van de evolutie van het universum, het voorspellen hoe eiwitten zich vouwen en functioneren, en het vinden van correlaties in genomische studies. Versneld computergebruik blinkt ook uit in lineaire algebra berekeningen die simuleren hoe elektronen zich gedragen op kwantumschaal. Dat komt omdat GPU’s veel meer berekeningen parallel uitvoeren dan traditionele CPU’s kunnen.
Het systeem zelf, dat is ondergebracht in een datacenter in New Jersey, is gebouwd door Lenovo en maakt gebruik van de efficiëntiemogelijkheden van de ThinkSystem SR670 V2 van het bedrijf, een server die is ontworpen om gemakkelijk in traditionele datacenters te worden geïnstalleerd en toegankelijk te zijn voor meer onderzoekers. Het efficiënte ontwerp houdt de zaken effectief koel, zelfs in een omgeving met veel warmte en meerdere GPU’s. De nieuwe Lenovo supercomputer bevat 80 nieuwe NVIDIA H100 Tensor Core GPU’s, verbonden met NVIDIA’s Quantum 200Gb/s InfiniBand netwerk en geïnstalleerd in standaard datacenter racks.
“Als wereldleider in supercomputing zet Lenovo zich in om dezelfde Exascale-ready technologieën beschikbaar te maken voor gebruikers van alle groottes en in alle sectoren”, zegt Kirk Skaugen, Executive Vice President, Lenovo Group en President of Infrastructure Solutions Group. “Onze samenwerking met Flatiron en NVIDIA toont een cruciale mijlpaal in het mogelijk maken van supercomputingtechnologie op bijna elke schaal en het ondersteunen van slimmere technologie voor iedereen.”
Onderzoekers kunnen beginnen met zo klein als een enkele server, tot een gedeeltelijk rack, helemaal tot exascale-niveaus, terwijl ze wetenschappelijke resultaten helpen versnellen en nieuwe doorbraken bereiken op het gebied van duurzame computing.
De transistors op de NVIDIA-chipsets zijn slechts 5 nanometer breed, wat betekent dat er meer rekenkracht op dezelfde chip kan worden gepropt. Dankzij die kleinere transistorafmetingen en vele andere optimalisaties is het energieverbruik van de nieuwe supercomputer verminderd en zijn de prestaties maximaal.
Het verlagen van het stroomverbruik van een supercomputer zonder de prestaties op te offeren heeft vele voordelen. Elektriciteit is een belangrijk onderdeel van de bedrijfskosten van een machine en heeft een grote invloed op het milieu. Elke verbruikte watt wordt omgezet in warmte die uit het systeem moet worden verwijderd, waardoor nog meer stroom nodig is. Bovendien kunnen energie-efficiëntere systemen in bestaande datacenters worden geplaatst zonder dat dure elektrische upgrades nodig zijn.
Fisk zegt dat de nummer één op het gebied van energie-efficiëntie niet het doel was. “Met deze computer kunnen we meer wetenschap bedrijven met slimmere technologie die minder stroom verbruikt en bijdraagt aan een duurzamere toekomst”, zegt hij. “Dat is wat voor ons belangrijk is.”
De nieuwe supercomputer van het Flatiron Institute vervangt Frontier Test & Development System (TDS), gevestigd in Oak Ridge National Laboratory in Tennessee, op de lijst van energie-efficiëntie. Frontier TDS legde met 62,684 miljard FLOPS per watt een extreem hoge lat op de lijst van juni 2022, terwijl het belangrijkste Frontier-systeem – dat de exaFLOP-barrière (1 miljard FLOPS) doorbrak en de snelste supercomputer ter wereld blijft – 52,227 miljard FLOPS per watt haalt. Daarom zou het een enorme uitdaging zijn om Frontier te verslaan, aldus Fisk.Hoewel het allebei recordhouders zijn, is de nieuwe supercomputer van het Flatiron Institute een heel ander soort dan Frontier, die moeizaam werd ontworpen en gebouwd om 1 exaFLOP te halen. Het nieuwe systeem van het Flatiron Institute daarentegen maakt gebruik van algemeen beschikbare systemen, NVIDIA accelerated computing en InfiniBand netwerken, waardoor het “zeer hoge prestaties en zeer efficiënt is zonder bijzonder exotisch te zijn”, aldus Fisk. “Er waren maar een paar mensen nodig om het systeem in te laden. Dit soort efficiëntie is nu toegankelijk voor veel meer groepen dan alleen de grootste supercomputercentra.”
