NVIDIA využila konference SC22 k oznámení, která zdůraznila novou vlnu inovací v oblasti HPC, jež umožňují průlomové vědecké objevy. NVIDIA vyzdvihla Quantum-2, Omniverse, HPC na okraji sítě a Digital Twin Simulation. Zde je kompilace NVIDIA.
Prvním je oznámení, že došlo k širokému přijetí grafických procesorů H100 Tensor Core nové generace a technologie Quantum-2 InfiniBand , včetně nových nabídek v cloudu Microsoft Azure a více než 50 nových partnerských systémů pro urychlení vědeckých objevů.
Společnost NVIDIA vydala významné aktualizace svých akceleračních knihoven cuQuantum, CUDA a BlueField DOCA a oznámila podporu pro svou simulační platformu Omniverse na systémech s procesory NVIDIA A100 a H100. H100, Quantum-2 a aktualizace knihoven jsou součástí platformy HPC od společnosti NVIDIA. Platforma HPC zahrnuje kompletní technologický stack s CPU, GPU, DPU, systémy, sítěmi a širokou škálou softwaru pro umělou inteligenci a HPC, což výzkumníkům umožňuje efektivně urychlit jejich práci na výkonných systémech, v místních prostředích nebo v cloudu.
Azure nabízí NVIDIA Quantum-2 pro HPC úlohy
Přijetí síťové platformy Quantum-2 InfiniBand společností Microsoft Azure následovalo po oznámení všeobecné dostupnosti platformy NVIDIA Quantum-2 na veletrhu GTC v březnu.
Nové servery s turbodmychadlem H100 a umělou inteligencí NVIDIA
ASUS, Atos, Dell, HPE, Lenovo a Supermicro jsou jen někteří z partnerů NVIDIA, kteří oznámili servery s technologií H100. Pětiletá licence na NVIDIA AI Enterprise je součástí každé grafické karty H100 PCIe. To organizacím zajišťuje přístup k frameworkům a nástrojům umělé inteligence potřebným k vytváření řešení umělé inteligence akcelerovaných H100, od lékařského zobrazování přes modely počasí až po bezpečnostní výstražné systémy a další.
Mezi vlnou nových systémů je i Dell PowerEdge XE9680, rovněž oznámený na konferenci SC22, který si poradí s nejnáročnějšími úlohami v oblasti umělé inteligence a vysoce výkonných systémů. Jedná se o první osmiprocesorový systém společnosti Dell založený na platformě NVIDIA HGX, která byla vytvořena pro konvergenci simulací, analýzy dat a umělé inteligence.
PowerEdge XE8640, nový systém Dell HGX H100 se čtyřmi grafickými procesory Hopper, umožňuje firmám vyvíjet, trénovat a nasazovat modely umělé inteligence a strojového učení. XE8640, systém s výškou 4U, nabízí rychlejší trénování umělé inteligence a rozšířené možnosti jádra díky až čtyřem slotům PCIe Gen5, technologii NVIDIA Multi-Instance GPU (MIG) a podpoře úložiště NVIDIA GPUDirect .
Hlavní aktualizace knihoven pro akceleraci
Aby NVIDIA podpořila vědecké objevy, vydala významné aktualizace svých knihoven pro akceleraci CUDA, cuQuantum a DOCA, včetně:
- Knihovny NVIDIA CUDA nyní zahrnují víceuzlový a víceGPU Eigensolver, který umožňuje bezprecedentní škálování a výkon pro přední HPC aplikace, jako je VASP, balíček pro kvantově mechanické výpočty z prvních principů.
- Softwarová vývojová sada NVIDIA cuQuantum pro akceleraci kvantových výpočtů nyní podporuje metody přibližných tenzorových sítí. To umožňuje výzkumníkům simulovat desítky tisíc qubitů a automaticky umožňuje podporu více uzlů a více GPU pro kvantovou simulaci s bezkonkurenčním výkonem pomocí cuQuantum Appliance.
- NVIDIA DOCA, otevřený cloudový SDK a akcelerační framework pro procesory NVIDIA BlueField, zahrnuje pokročilou programovatelnost, zabezpečení a funkce pro podporu nových případů použití úložišť.
Tyto knihovny umožňují výzkumníkům škálovat napříč více servery a vybavit je zvýšeným výkonem pro podporu vědeckých objevů. Akcelerační knihovny NVIDIA HPC jsou k dispozici na předních cloudových platformách AWS, Google Cloud, Microsoft Azure a Oracle Cloud Infrastructure.
Otevřené portály Omniverse pro vědce
Společnost NVIDIA dále oznámila, že NVIDIA Omniverse se nyní připojuje k přednímu softwaru pro vizualizaci vědeckých výpočtů a podporuje nové úlohy dávkového renderování na systémech s grafickými procesory NVIDIA A100 a H100 Tensor Core.
Společnost NVIDIA také představila vědecká a průmyslová digitální dvojčata v reálném čase pro komunitu vysoce výkonných počítačů, která jsou umožněna díky NVIDIA OVX, výpočetnímu systému určenému pro rozsáhlá digitální dvojčata Omniverse, a Omniverse Cloud, softwarové a infrastrukturní nabídce jako služby.
Omniverse nyní podporuje dávkové úlohy, které mohou výzkumníci, vědci a inženýři v oblasti umělé inteligence a HPC spouštět na svých stávajících systémech A100 nebo H100.
Společnost NVIDIA také odhalila propojení s populárními vědeckými výpočetními nástroji, jako je například ParaView od Kitware, aplikace pro vizualizaci; NVIDIA IndeX pro volumetrické vykreslování; NVIDIA Modulus pro vývoj modelů fyzikálního strojového učení; a NeuraVDB pro reprezentaci řídkých volumetrických dat ve velkém měřítku.
Díky využití Omniverse a hybridních cloudových úloh mohou zákazníci v oblasti vědeckých výpočtů propojit starší simulační a vizualizační kanály a dosáhnout distribuované, plně interaktivní a skutečně reálné interakce se svými modely a datovými sadami. Zákazníci společnosti NVIDIA, jako například Argonne National Laboratory, Lockheed Martin a Princeton Plasma Physics Laboratory, již vidí výhody Omniverse pro HPC úlohy.
Omniverse získává podporu od globálních vědeckých lídrů.
Národní laboratoř Argonne využívá NVIDIA Omniverse na svém superpočítači Polaris s procesorem A100 k propojení starších vizualizačních nástrojů jako první krok k vývoji základů pro budoucí digitální dvojčata.
Princetonská laboratoř plazmové fyziky (PPPL), národní laboratoř amerického ministerstva energetiky pro fyziku plazmatu a fúzní vědu, využívá Omniverse k propojení a akceleraci nejmodernějších syntetických simulátorů HPC v reálném čase pro modelování fúzních zařízení a řídicích systémů a v konečném důsledku ke zlepšení fungování experimentu směrem k novému komerčně životaschopnému zdroji čisté energie.
V souladu s iniciativou Earth-2 společnosti NVIDIA, jejímž cílem je urychlit výzkum klimatu, začala nedávno společnost Lockheed Martin, lídr v leteckém průmyslu, využívat platformu NVIDIA Omniverse k poskytování lepšího povědomí o globálním životním prostředí a situaci pro americký Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) a k vývoji interaktivního výzkumného cyklu klimatu.
dostupnost
Tyto nové funkce jsou nyní podporovány v NVIDIA Omniverse a dostupné pro vývojáře a podniky.
Platforma NVIDIA řeší problémy HPC na okraji sítě
Univerzity a podniky sdílející práci na velké vzdálenosti potřebují společný jazyk a zabezpečený kanál, aby každé zařízení, od mikroskopů a senzorů až po servery a univerzitní sítě, mohlo vidět a porozumět přenášeným datům. Rostoucí množství dat, která je třeba ukládat, přenášet a analyzovat, tuto výzvu jen zhoršuje.
NVIDIA řeší tento problém zavedením vysoce výkonné výpočetní platformy, která kombinuje edge computing a umělou inteligenci pro zachycení a konsolidaci streamovaných dat z vědeckých edge přístrojů, což umožňuje zařízením vzájemně komunikovat na velké vzdálenosti.
Platforma se skládá ze tří hlavních komponent: procesorů NVIDIA Holoscan, MetroX-3 a NVIDIA BlueField-3 DPU. NVIDIA Holoscan je sada pro vývoj softwaru, kterou mohou datoví vědci a odborníci v dané oblasti použít k vytváření GPU akcelerovaných kanálů pro senzory streamující data. MetroX-3 je nový systém pro dlouhé vzdálenosti, který rozšiřuje konektivitu platformy NVIDIA Quantum-2 InfiniBand. A procesory NVIDIA BlueField-3 DPU poskytují bezpečnou a inteligentní migraci dat.
Výzkumníci mohou využívat novou platformu NVIDIA pro HPC edge computing k bezpečné komunikaci a spolupráci na řešení problémů a propojit svá různorodá zařízení a algoritmy, aby fungovaly jako jeden velký superpočítač.
Holografické skenování pro HPC na okraji sítě
Díky akceleraci na výpočetních platformách GPU, mezi které patří systémy NVIDIA IGX, HGX a DGX, poskytuje NVIDIA Holoscan extrémní výkon potřebný ke zpracování masivních proudů dat generovaných vědeckými přístroji z celého světa.
NVIDIA Holoscan pro HPC obsahuje nová API pro C++ a Python, která mohou výzkumníci v oblasti HPC využít k vytváření pracovních postupů pro zpracování dat ze senzorů, jež jsou dostatečně flexibilní pro formáty bez obrázků a dostatečně škálovatelné pro převod nezpracovaných dat do reálných datových přehledů.
Holoscan také spravuje alokaci paměti, aby zajistil výměnu dat s nulovými kopiemi, takže se vývojáři mohou soustředit na logiku pracovního postupu a nemusí se starat o správu souborů a paměťových I/O operací.
Nové funkce v Holoscanu budou pro všechny vývojáře HPC dostupné příští měsíc.
MetroX-3 zvládne spoustu věcí
Systém NVIDIA MetroX-3 pro dálkové přenosy, který bude k dispozici příští měsíc, rozšiřuje nejnovější cloudové funkce platformy NVIDIA Quantum-2 InfiniBand z okraje sítě až do jádra datového centra HPC. Umožňuje grafickým procesorům (GPU) mezi lokalitami bezpečně sdílet data v síti InfiniBand až do vzdálenosti 40 km.
Díky nativnímu vzdálenému přímému přístupu k paměti mohou uživatelé snadno migrovat data a výpočetní úlohy z jednoho mini clusteru připojeného k InfiniBandu do hlavního datového centra nebo kombinovat geograficky rozptýlené výpočetní clustery pro vyšší celkový výkon a škálovatelnost.
Provozovatelé datových center mohou spravovat, monitorovat a provozovat všechny sítě datových center připojené k InfiniBand pomocí nástroje NVIDIA Unified Fabric Manager, který spravuje jejich systémy MetroX-3.
BlueField pro bezpečné a efektivní HPC
Procesorové jednotky NVIDIA BlueField odlehčují, zrychlují a izolují pokročilé síťové, úložné a bezpečnostní služby, a tím zvyšují výkon a efektivitu moderního HPC.
NVIDIA přináší simulaci digitálních dvojčat provozovatelům datových center HPC
Simulace a digitální dvojčata mohou pomoci návrhářům, stavitelům a provozovatelům datových center vytvářet vysoce efektivní a výkonná zařízení. Simulační platforma NVIDIA Omniverse pomáhá zefektivněním procesu kolaborativního virtuálního návrhu.
Omniverse nyní umožňuje provozovatelům datových center agregovat vstupy v reálném čase z jejich klíčových aplikací pro počítačově podporovaný návrh, simulaci a monitorování od třetích stran, aby mohli v reálném čase vidět a pracovat s kompletními datovými sadami.
Demoverze SC22 Omniverse ukazuje, jak Omniverse umožňuje uživatelům využít sílu zrychlených výpočtů, simulací a operačních digitálních dvojčat propojených s monitorováním v reálném čase a umělou inteligencí. To umožňuje týmům zefektivnit návrh zařízení, urychlit výstavbu a nasazení a optimalizovat probíhající operace.
Demo také zdůraznilo NVIDIA Air, platformu pro simulaci datových center navrženou pro spolupráci s Omniverse k simulaci sítě. S NVIDIA Air mohou týmy modelovat celý síťový stack, což jim umožňuje automatizovat a validovat síťový hardware a software před spuštěním.
Vytváření digitálních dvojčat pro vylepšení designu a simulace
Při plánování a konstrukci jednoho z nejnovějších superpočítačů NVIDIA s umělou inteligencí bylo shromážděno několik datových sad CAD z nástrojů třetích stran, jako jsou Autodesk Revit, PTC Creo a Trimble SketchUp. To umožnilo návrhářům a inženýrům zobrazit model založený na Universal Scene Description v plné věrnosti a mohli společně iterovat na návrhu v reálném čase.
PATCH MANAGER je podniková softwarová aplikace pro plánování kabeláže, aktiv a fyzické vrstvy point-to-point konektivity v síťových doménách. Díky propojení PATCH MANAGER s Omniverse lze komplexní topologii port-to-port propojení, rozvržení racků a uzlů a kabeláže integrovat přímo do živého modelu. To umožňuje inženýrům datových center vidět kompletní pohled na model a jeho závislosti.
Pro predikci proudění vzduchu a přenosu tepla použili inženýři Cadence 6SigmaDCX, software pro výpočetní dynamiku tekutin. Inženýři mohou také využít náhradní umělou inteligenci trénovanou pomocí NVIDIA Modulus pro analýzu „co kdyby“ v téměř reálném čase. To umožňuje týmům simulovat změny v komplexních teplotách a chlazení a okamžitě vidět výsledky.
A s NVIDIA Air lze simulovat a předběžně ověřit přesnou topologii sítě – včetně protokolů, monitorování a automatizace.
Jakmile je datové centrum postaveno, jeho senzory, řídicí systém a telemetrie lze propojit s digitálním dvojčetem uvnitř Omniverse, což umožňuje monitorování provozu v reálném čase.
Inženýři mohou simulovat běžná nebezpečí, jako jsou špičky v napájení nebo selhání chladicího systému, pomocí dokonale synchronizovaného digitálního dvojčete. Operátoři mohou těžit ze změn doporučených umělou inteligencí, které optimalizují klíčové priority, jako je zvýšení energetické účinnosti a snížení uhlíkové stopy. Digitální dvojče jim také umožňuje testovat a ověřit aktualizace softwaru a komponent před nasazením do fyzického datového centra.
Amazon