Dell i NVIDIA opracowują superkomputer Doudna w wyścigu o przyspieszenie badań naukowych

Dell Technologies i NVIDIA ogłosiły powstanie kolejnego superkomputera, systemu Doudna, znanego również jako NERSC-10. Sekretarz Energii, Chris Wright, ogłosił to podczas wizyty w Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab). Wspomniał o nowym kontrakcie na opracowanie superkomputera nowej generacji w National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), ośrodku użytkowym Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) w Lawrence Berkeley National Laboratory. System, nazwany na cześć biochemik i laureatki Nagrody Nobla Jennifer Doudna, ma być dostępny w 2026 roku. Nazwa została nadana w uznaniu jej prac w dziedzinie technologii edycji genów, a konkretnie CRISPR.

Nowy superkomputer, system Dell oparty na platformie Vera Rubin nowej generacji firmy NVIDIA , będzie obsługiwał obciążenia obliczeniowe o dużej skali i wysokiej wydajności (HPC) w takich obszarach jak dynamika molekularna, fizyka wysokich energii oraz szkolenie i wnioskowanie w sztucznej inteligencji. Zapewni środowisko do opracowywania najnowocześniejszych procesów badawczych.

Według Sekretarza Wrighta, system Doudna to znacząca inwestycja w naukę i sztuczną inteligencję, opisując go jako kluczowy atut dla wspierania innowacji w energetyce i komputerach kwantowych. Porównał znaczenie sztucznej inteligencji do znaczenia Projektu Manhattan, zapewniając, że Doudna wyposaży amerykańskich naukowców w umiejętności przewodzenia w globalnym konkursie w dziedzinie sztucznej inteligencji.

Superkomputer Doudna zapewni ponad dziesięciokrotnie większą wydajność niż Perlmutter, obecny flagowy superkomputer NERSC. Doudna zostanie zbudowana z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii, w tym najnowocześniejszej technologii serwerów Dell ORv3 z bezpośrednim chłodzeniem cieczą oraz platformy procesorów i procesorów graficznych NVIDIA Vera-Rubin.

Michael Dell, prezes i dyrektor generalny Dell Technologies, podkreślił zaangażowanie firmy we wspieranie naukowców na całym świecie poprzez integrację symulacji, danych i sztucznej inteligencji (AI) w rozwiązywaniu złożonych problemów globalnych. Podkreślił współpracę z Departamentem Energii w ramach projektu o nazwie Doudna, którego celem jest poszerzanie granic obliczeń o wysokiej wydajności i wspieranie innowacji napędzających postęp ludzkości.

Dyrektor generalny firmy NVIDIA, Jensen Huang, powiedział, że Doudna przyspiesza odkrycia naukowe, umożliwiając badaczom szybkie zgłębianie fundamentalnych prawd.

Sudip Dosanjh, dyrektor NERSC, wyjaśnił, że superkomputer Doudna przyspieszy procesy naukowe. Dodał, że partnerstwo z firmami NVIDIA i Dell umożliwi 11 000 użytkowników efektywne wykorzystanie innowacyjnych funkcji superkomputera w zakresie procesów. Dodatkowo, Doudna zintegruje się z ośrodkami eksperymentalnymi i obserwacyjnymi Departamentu Energii (DOE) za pośrednictwem sieci Energy Sciences Network (ESnet), umożliwiając naukowcom z całego kraju strumieniowe przesyłanie danych do systemu i analizę ich w czasie zbliżonym do rzeczywistego.

Wspieranie przełomów naukowych

Oczekuje się, że Doudna odegra kluczową rolę w rozwoju priorytetowych przełomów w różnych dziedzinach nauki i technologii. Na przykład, NERSC został utworzony w celu wspierania badań nad fuzją jądrową, a Doudna ma napędzać kolejną falę innowatorów w tej dziedzinie, dostarczając moc obliczeniową, która przekształci dekady obietnic w praktyczne, obfite źródła energii.

Naukowcy finansowani przez DOE skorzystają z procesorów GPU, które bezproblemowo integrują sztuczną inteligencję na dużą skalę z procesami symulacji i analizy danych. Nowy superkomputer przyspieszy projektowanie zaawansowanych materiałów, modelowanie biomolekularne i badania fizyki fundamentalnej.

Narzędzia do symulacji kwantowych, w tym platforma CUDA-Q firmy NVIDIA , umożliwią opracowywanie, modelowanie i weryfikację algorytmów kwantowych na komputerach kwantowych na dużą skalę.

Superkomputer Doudna napędzają zintegrowane skalowalne systemy rackowe firmy Dell oraz serwery PowerEdge. Serwery Dell PowerEdge zawierają akceleratory NVIDIA do obsługi obciążeń zoptymalizowanych pod kątem sztucznej inteligencji i obliczeń, szybką platformę sieciową NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand oraz heterogeniczne środowisko przepływów pracy, które można rekonfigurować w celu obsługi złożonych przepływów pracy. Rozwiązania do zarządzania danymi i przechowywania danych zapewnią wydajny równoległy system plików oraz system pamięci masowej o jakości usług (QoS), oferując niezawodną i odporną platformę, która obsługuje zintegrowane rozwiązania naukowe w wielu obiektach, zautomatyzowane przepływy pracy oparte na sztucznej inteligencji oraz interaktywne przetwarzanie w czasie rzeczywistym.

Oto szczegóły dotyczące nowej platformy.

Platforma obliczeniowa:

• Platforma NVIDIA Vera Rubin: Platforma Doudna będzie oparta na architekturze Vera Rubin nowej generacji firmy NVIDIA, która integruje wydajne procesory CPU i GPU w spójnej, zunifikowanej przestrzeni pamięci. Platforma ta została zaprojektowana zarówno do tradycyjnych obciążeń HPC, jak i sztucznej inteligencji (AI), umożliwiając wszystkim procesorom bezpośredni dostęp do danych i ich udostępnianie w wymagających aplikacjach naukowych.
• Serwery Dell PowerEdge: System będzie korzystał z najnowocześniejszej technologii serwerów chłodzonych cieczą ORv3 firmy Dell, obsługującej węzły obliczeniowe o dużej gęstości i niskim zużyciu energii.

Sieć:

• Pasek InfiniBand NVIDIA Quantum-X800: Doudna będzie wyposażona w szybką sieć InfiniBand o niskim opóźnieniu, obsługującą strumieniowanie danych w czasie rzeczywistym z ośrodków eksperymentalnych i obserwacyjnych DOE w całym kraju. Inteligentne mechanizmy QoS będą priorytetyzować przepływy danych krytycznych dla procesów naukowych, zapewniając optymalną wydajność.

Wydajność:

• Baza użytkownika: System jest przeznaczony do obsługi ponad 11 000 badaczy i 800 projektów rocznie.

Przechowywanie i zarządzanie danymi:

• Wysokowydajny równoległy system plików: Doudna będzie oferować solidny, wysokowydajny równoległy system plików oraz system pamięci masowej zapewniający jakość usług, obsługujący zintegrowaną naukę w wielu placówkach, zautomatyzowane przepływy pracy oparte na sztucznej inteligencji oraz interaktywne obliczenia w czasie rzeczywistym.

Integracja sztucznej inteligencji i technologii kwantowej:

• Przepływy pracy zoptymalizowane pod kątem sztucznej inteligencji: System zaprojektowano tak, aby płynnie integrował symulację, dane i sztuczną inteligencję, wspierając zakrojone na szeroką skalę szkolenia, wnioskowanie i analizę danych modeli sztucznej inteligencji.
• Symulacja kwantowa: Doudna będzie wspierać rozwój skalowalnych algorytmów kwantowych i współprojektowanie przyszłych zintegrowanych systemów kwantowo-HPC, wykorzystując platformę CUDA-Q firmy NVIDIA.

Chłodzenie:

• Bezpośrednie chłodzenie cieczą: Stojaki chłodzone cieczą ORv3 firmy Dell zapewnią wydajne zarządzanie temperaturą w gęstych, wymagających dużej mocy węzłach obliczeniowych.

Doudna stanowi znaczący postęp w dziedzinie obliczeń naukowych w USA, łącząc zaawansowaną technologię serwerową firmy Dell z platformą Vera Rubin firmy NVIDIA i siecią Quantum-X800. Została zaprojektowana z myślą o konwergencji procesów HPC, sztucznej inteligencji i obliczeń kwantowych, a jej celem jest ustanowienie nowych standardów wydajności, efektywności i wpływu na naukę.