NVIDIA wykorzystała SC22, aby ogłosić nową falę innowacji w dziedzinie HPC, która umożliwia przełomowe odkrycia naukowe. NVIDIA zaprezentowała Quantum-2, Omniverse, HPC na brzegu sieci oraz symulację cyfrowego bliźniaka. Oto kompilacja NVIDIA.
Pierwszą informacją jest fakt szerokiego przyjęcia najnowszej generacji procesorów graficznych H100 Tensor Core i Quantum-2 InfiniBand , w tym nowych ofert w chmurze Microsoft Azure i ponad 50 nowych systemów partnerskich przyspieszających odkrycia naukowe.
Firma NVIDIA wydała znaczące aktualizacje bibliotek akceleracyjnych cuQuantum, CUDA i BlueField DOCA oraz ogłosiła wsparcie dla swojej platformy symulacyjnej Omniverse w systemach z procesorami NVIDIA A100 i H100. H100, Quantum-2 i aktualizacje bibliotek są częścią platformy HPC firmy NVIDIA. Platforma HPC obejmuje pełen stos technologiczny obejmujący procesory CPU, GPU, jednostki DPU, systemy, funkcje sieciowe oraz szeroką gamę oprogramowania AI i HPC, umożliwiając badaczom efektywne przyspieszanie pracy na wydajnych systemach, lokalnie lub w chmurze.
Azure oferuje NVIDIA Quantum-2 dla obciążeń HPC
Wdrożenie platformy sieciowej Quantum-2 InfiniBand przez Microsoft Azure nastąpiło po ogłoszeniu ogólnej dostępności NVIDIA Quantum-2, co nastąpiło w marcu na targach GTC.
Nowe serwery z turbodoładowaniem dzięki H100 i NVIDIA AI
ASUS, Atos, Dell, HPE, Lenovo i Supermicro to tylko niektórzy z partnerów NVIDIA, którzy ogłosili wprowadzenie serwerów z procesorem H100. Do każdego procesora graficznego PCIe H100 dołączona jest pięcioletnia licencja na NVIDIA AI Enterprise. Dzięki temu organizacje mają dostęp do frameworków i narzędzi AI potrzebnych do tworzenia rozwiązań AI akcelerowanych procesorem H100, od obrazowania medycznego, przez modele pogodowe, po systemy alarmowe i wiele innych.
Wśród fali nowych systemów znajduje się Dell PowerEdge XE9680, również zaprezentowany podczas konferencji SC22, który radzi sobie z najbardziej wymagającymi obciążeniami AI i wysokowydajnymi. To pierwszy ośmioprocesorowy system firmy Dell oparty na platformie NVIDIA HGX, zaprojektowanej specjalnie z myślą o konwergencji symulacji, analizy danych i AI.
PowerEdge XE8640, nowy system HGX H100 firmy Dell z czterema procesorami graficznymi Hopper, umożliwia firmom tworzenie, szkolenie i wdrażanie modeli sztucznej inteligencji (AI) i uczenia maszynowego. System XE8640 o wysokości 4U w szafie rack zapewnia szybszą wydajność szkolenia AI i większe możliwości rdzenia dzięki maksymalnie czterem gniazdom PCIe Gen5, technologii NVIDIA Multi-Instance GPU (MIG) oraz obsłudze NVIDIA GPUDirect Storage .
Główne aktualizacje bibliotek akceleracyjnych
Aby wspomóc odkrycia naukowe, firma NVIDIA wydała znaczące aktualizacje bibliotek przyspieszających CUDA, cuQuantum i DOCA, w tym:
- Biblioteki NVIDIA CUDA obejmują teraz wielowęzłowy, wieloprocesorowy moduł rozwiązywania równań własnych, który umożliwia niespotykaną dotąd skalę i wydajność w wiodących aplikacjach HPC, takich jak VASP, czyli pakiet do obliczeń mechaniki kwantowej opartych na pierwszych zasadach.
- Zestaw programistyczny NVIDIA cuQuantum do przyspieszania procesów obliczeń kwantowych obsługuje teraz metody przybliżonych sieci tensorowych. Pozwala to badaczom symulować dziesiątki tysięcy kubitów i automatycznie umożliwia obsługę wielu węzłów i procesorów graficznych (GPU) do symulacji kwantowych z niezrównaną wydajnością przy użyciu urządzenia cuQuantum.
- NVIDIA DOCA, otwarty pakiet SDK dla chmury i framework akceleracyjny dla jednostek DPU NVIDIA BlueField, oferuje zaawansowaną programowalność, bezpieczeństwo i funkcjonalność w celu obsługi nowych przypadków użycia pamięci masowej.
Biblioteki te umożliwiają badaczom skalowanie na wielu serwerach i zwiększenie ich wydajności, co sprzyja odkryciom naukowym. Biblioteki akceleracji HPC firmy NVIDIA są dostępne na wiodących platformach chmurowych: AWS, Google Cloud, Microsoft Azure i Oracle Cloud Infrastructure.
Omniverse Otwarte Portale dla Naukowców
Następnie firma NVIDIA ogłosiła, że platforma NVIDIA Omniverse łączy się teraz z wiodącym oprogramowaniem do wizualizacji obliczeń naukowych i obsługuje nowe obciążenia renderowania wsadowego w systemach opartych na procesorach graficznych NVIDIA A100 i H100 Tensor Core.
Firma NVIDIA zaprezentowała również cyfrowe bliźniaki naukowe i przemysłowe działające w czasie rzeczywistym dla społeczności zajmującej się obliczeniami o wysokiej wydajności. Rozwiązanie to jest możliwe dzięki NVIDIA OVX, systemowi obliczeniowemu zaprojektowanemu do obsługi cyfrowych bliźniaków Omniverse na dużą skalę, a także Omniverse Cloud, ofercie oprogramowania i infrastruktury jako usługi.
Rozwiązanie Omniverse obsługuje teraz obciążenia wsadowe, które badacze, naukowcy i inżynierowie zajmujący się sztuczną inteligencją i wydajnością obliczeniową (HPC) mogą uruchamiać na swoich istniejących systemach A100 lub H100.
Firma NVIDIA ujawniła również powiązania z popularnymi narzędziami do obliczeń naukowych, takimi jak ParaView firmy Kitware, aplikacja do wizualizacji; NVIDIA IndeX do renderowania wolumetrycznego; NVIDIA Modulus do opracowywania modeli fizyki-ML; oraz NeuraVDB do reprezentacji rozległych, rozproszonych danych wolumetrycznych.
Korzystając z rozwiązań Omniverse i hybrydowych obciążeń chmurowych, klienci korzystający z obliczeń naukowych mogą łączyć starsze procesy symulacji i wizualizacji, aby uzyskać rozproszoną, w pełni interaktywną i rzeczywistą interakcję w czasie rzeczywistym ze swoimi modelami i zestawami danych. Klienci firmy NVIDIA, tacy jak Argonne National Laboratory, Lockheed Martin i Princeton Plasma Physics Laboratory, już dostrzegają korzyści płynące z zastosowania rozwiązań Omniverse w obciążeniach HPC.
Omniverse otrzymuje wsparcie od Global Scientific Leaders.
Argonne National Laboratory wykorzystuje platformę NVIDIA Omniverse na swoim superkomputerze Polaris z procesorem A100, aby połączyć swoje starsze narzędzia wizualizacyjne w ramach pierwszego kroku w kierunku opracowania podstaw przyszłych cyfrowych bliźniaków.
Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), krajowe laboratorium Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych zajmujące się fizyką plazmy i nauką o syntezie jądrowej, wykorzystuje Omniverse do łączenia i przyspieszania najnowocześniejszych, syntetycznych symulatorów HPC w czasie rzeczywistym w celu modelowania urządzeń fuzyjnych i systemów sterowania, a ostatecznie udoskonalenia działania eksperymentu w kierunku nowego, komercyjnie opłacalnego, czystego źródła energii.
W ramach inicjatywy Earth-2 firmy NVIDIA, mającej na celu przyspieszenie badań nad klimatem, lider branży aeronautycznej Lockheed Martin niedawno zaczął używać NVIDIA Omniverse, aby zapewnić amerykańskiej Narodowej Agencji ds. Oceanów i Atmosfery (NOAA) lepszą globalną świadomość środowiskową i sytuacyjną, a także opracować interaktywne narzędzie do badań nad klimatem.
Dostępność:
Te nowe funkcje są już obsługiwane w NVIDIA Omniverse i dostępne dla deweloperów i przedsiębiorstw.
Platforma NVIDIA rozwiązuje problemy HPC na brzegu sieci
Uczelnie i przedsiębiorstwa dzielące się pracą na duże odległości potrzebują wspólnego języka i bezpiecznego łącza, aby każde urządzenie – od mikroskopów i czujników po serwery i sieci kampusowe – mogło zobaczyć i zrozumieć przesyłane dane. Rosnąca ilość danych, które należy przechowywać, przesyłać i analizować, tylko potęguje to wyzwanie.
Firma NVIDIA rozwiązuje ten problem, wprowadzając platformę obliczeniową o wysokiej wydajności, która łączy przetwarzanie brzegowe i sztuczną inteligencję w celu przechwytywania i konsolidowania przesyłanych strumieniowo danych z naukowych instrumentów brzegowych, umożliwiając urządzeniom komunikację ze sobą na duże odległości.
Platforma składa się z trzech głównych komponentów: NVIDIA Holoscan, MetroX-3 i jednostek przetwarzania danych NVIDIA BlueField-3. NVIDIA Holoscan to zestaw programistyczny, z którego mogą korzystać analitycy danych i eksperci dziedzinowi, aby budować akcelerowane procesorami graficznymi potoki danych dla czujników przesyłających strumieniowo dane. MetroX-3 to nowy system dalekiego zasięgu, który rozszerza łączność platformy NVIDIA Quantum-2 InfiniBand. Jednostki przetwarzania danych NVIDIA BlueField-3 zapewniają bezpieczną i inteligentną migrację danych.
Naukowcy mogą wykorzystać nową platformę NVIDIA do obliczeń brzegowych o wysokiej wydajności (HPC) w celu bezpiecznej komunikacji i współpracy przy rozwiązywaniu problemów, a także łączenia różnych urządzeń i algorytmów, aby działały jak jeden duży superkomputer.
Holoscan dla HPC na krawędzi
Dzięki wykorzystaniu platform obliczeniowych GPU, obejmujących systemy NVIDIA IGX, HGX i DGX, NVIDIA Holoscan zapewnia ekstremalną wydajność wymaganą do przetwarzania ogromnych strumieni danych generowanych przez światowe instrumenty naukowe.
Rozwiązanie NVIDIA Holoscan for HPC obejmuje nowe interfejsy API dla języków C++ i Python, dzięki którym badacze HPC mogą tworzyć przepływy pracy przetwarzania danych z czujników, które będą na tyle elastyczne, że poradzą sobie z formatami innymi niż obrazy, a jednocześnie wystarczająco skalowalne, aby przekształcać surowe dane w wnioski na bieżąco.
Holoscan zarządza również alokacją pamięci, aby zagwarantować brak konieczności tworzenia kopii danych, dzięki czemu programiści mogą skupić się na logice przepływu pracy i nie martwić się o zarządzanie plikami i wejściem/wyjściem pamięci.
Nowe funkcje Holoscan będą dostępne dla wszystkich programistów HPC w przyszłym miesiącu.
MetroX-3 pokonuje dystans
System dalekiego zasięgu NVIDIA MetroX-3, dostępny w przyszłym miesiącu, rozszerza najnowsze możliwości platformy NVIDIA Quantum-2 InfiniBand w chmurze, od brzegu sieci po rdzeń centrum danych HPC. Umożliwia on procesorom GPU bezpieczne udostępnianie danych między lokalizacjami w sieci InfiniBand, nawet w promieniu 40 km.
Dzięki natywnemu zdalnemu dostępowi bezpośredniemu do pamięci użytkownicy mogą łatwo migrować dane i zadania obliczeniowe z jednego mini-klastra podłączonego do sieci InfiniBand do głównego centrum danych lub łączyć rozproszone geograficznie klastry obliczeniowe w celu uzyskania wyższej ogólnej wydajności i skalowalności.
Operatorzy centrów danych mogą konfigurować, monitorować i obsługiwać wszystkie sieci centrów danych podłączone do technologii InfiniBand, korzystając z narzędzia NVIDIA Unified Fabric Manager do zarządzania systemami MetroX-3.
BlueField dla bezpiecznego i wydajnego HPC
Jednostki DPU NVIDIA BlueField odciążają, przyspieszają i izolują zaawansowane usługi sieciowe, pamięci masowej i zabezpieczeń, zwiększając wydajność i efektywność nowoczesnych systemów HPC.
NVIDIA wprowadza symulację cyfrowego bliźniaka dla operatorów centrów danych HPC
Symulacja i cyfrowe bliźniaki mogą pomóc projektantom, budowniczym i operatorom centrów danych w tworzeniu wysoce wydajnych i wydajnych obiektów. Platforma symulacyjna NVIDIA Omniverse ułatwia to, usprawniając proces wspólnego projektowania wirtualnego.
Dzięki Omniverse operatorzy centrów danych mogą teraz agregować w czasie rzeczywistym dane wejściowe z głównych aplikacji innych firm do projektowania wspomaganego komputerowo, symulacji i monitorowania, dzięki czemu mogą przeglądać i pracować z kompletnymi zestawami danych w czasie rzeczywistym.
Demo SC22 Omniverse pokazuje, jak Omniverse pozwala użytkownikom wykorzystać potencjał przyspieszonych obliczeń, symulacji i operacyjnych cyfrowych bliźniaków, połączonych z monitorowaniem w czasie rzeczywistym i sztuczną inteligencją. Dzięki temu zespoły mogą usprawnić projektowanie obiektów, przyspieszyć budowę i wdrażanie oraz zoptymalizować bieżące operacje.
W demonstracji zaprezentowano również NVIDIA Air, platformę symulacyjną centrów danych zaprojektowaną do współpracy z Omniverse w celu symulacji sieci. Dzięki NVIDIA Air zespoły mogą modelować cały stos sieciowy, co pozwala im na automatyzację i walidację sprzętu i oprogramowania sieciowego przed jego uruchomieniem.
Tworzenie cyfrowych bliźniaków w celu ulepszenia projektowania i symulacji
Podczas planowania i budowy jednego z najnowszych superkomputerów AI firmy NVIDIA, zebrano wiele zestawów danych inżynieryjnych CAD z zewnętrznych narzędzi branżowych, takich jak Autodesk Revit, PTC Creo i Trimble SketchUp. Dzięki temu projektanci i inżynierowie mogli w pełni odtworzyć model oparty na Universal Scene Description i wspólnie iterować projekt w czasie rzeczywistym.
PATCH MANAGER to korporacyjna aplikacja do planowania okablowania, zasobów oraz łączności punkt-punkt w warstwie fizycznej w domenach sieciowych. Dzięki połączeniu PATCH MANAGER z Omniverse, złożona topologia połączeń port-port, układy szaf i węzłów oraz okablowanie mogą zostać zintegrowane bezpośrednio z modelem na żywo. Dzięki temu inżynierowie centrów danych mają pełny obraz modelu i jego zależności.
Aby przewidzieć przepływ powietrza i wymianę ciepła, inżynierowie wykorzystali Cadence 6SigmaDCX, oprogramowanie do obliczeniowej mechaniki płynów. Inżynierowie mogą również wykorzystać surogaty sztucznej inteligencji wytrenowane w technologii NVIDIA Modulus do analizy „co by było, gdyby” w czasie niemal rzeczywistym. Pozwala to zespołom symulować zmiany w złożonych procesach termicznych i chłodzenia, a wyniki są widoczne natychmiast.
Dzięki NVIDIA Air możliwe jest symulowanie i wstępne sprawdzanie dokładnej topologii sieci — w tym protokołów, monitorowania i automatyzacji.
Po wybudowaniu centrum danych jego czujniki, system sterowania i telemetrię można połączyć z cyfrowym bliźniakiem w Omniverse, co umożliwi monitorowanie operacji w czasie rzeczywistym.
Inżynierowie mogą symulować typowe zagrożenia, takie jak szczytowe zapotrzebowanie na energię czy awarie systemów chłodzenia, korzystając z idealnie zsynchronizowanego cyfrowego bliźniaka. Operatorzy mogą korzystać ze zmian rekomendowanych przez sztuczną inteligencję, które optymalizują kluczowe priorytety, takie jak zwiększenie efektywności energetycznej i redukcja śladu węglowego. Cyfrowy bliźniak pozwala im również testować i weryfikować aktualizacje oprogramowania i komponentów przed ich wdrożeniem w fizycznym centrum danych.
Amazon