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Stampede prefigura la supercomputación heterogénea

Hola y mil gracias por leerme. Te habla Simón Sánchez y en el día de hoy te voy a hablar sobre Stampede prefigura la supercomputación heterogénea

Las supercomputadoras y las personas que las manejan son las estrellas de rock del mundo de la ciencia y la ingeniería, lo que permite avances y facilita información crucial sobre algunos de los problemas más difíciles que enfrenta la humanidad. Uno de los sistemas informáticos más poderosos del mundo es Stampede, un activo clave del Texas Advanced Computing Center (TACC) financiado por la National Science Foundation (NSF). Esta herramienta de investigación científica abierta también es una piedra angular de la estrategia de NSF para proporcionar a los científicos estadounidenses una infraestructura informática de clase mundial.

Actualmente, tanto el NSF es TACC están destacando esta supercomputadora de petaescala y el personal experimentado y la comunidad de usuarios que trabajan juntos para acelerar la ciencia para la nación y el mundo.

«A veces, el laboratorio simplemente no lo logra». Notas El escritor científico de la NSF, Aaron Dubrow.

“Después de todo”, continúa, “no es posible recrear una estrella en explosión, manipular quarks o predecir el clima en el laboratorio. En casos como estos, los científicos confían en simulaciones de supercomputación para capturar la realidad física de estos fenómenos, menos el costo extraordinario, las temperaturas peligrosas o los tiempos de espera de los millennials.

«Ante un problema irresoluble, investigadores de universidades y laboratorios de Estados Unidos crean modelos virtuales, determinan las condiciones iniciales para sus simulaciones: el tiempo antes de una tormenta inminente, las configuraciones de una molécula de fármaco que vincular a un virus del VIH, la dinámica de una estrella moribunda distante – y presione el cálculo «.

La supercomputadora Stampede y otras similares son una parte indispensable del proceso científico. Estas bestias de carga computacional dependen de miles de procesadores multinúcleo para ejecutar cargas de trabajo en minutos u horas en lugar de semanas y meses, y al hacerlo, ayudan a resolver nuestros mayores desafíos y preguntas científicas más difíciles.

Stampede entró en funcionamiento en enero de 2013. El sistema de 8,5 petaflop (pico) ocupa actualmente el séptimo lugar en la lista TOP500 de supercomputadoras más rápidas, lo que logró con un LINPACK medido de 5,2 petaflops. En un momento dado, Stampede está masticando cientos de cargas de trabajo separadas simultáneamente. En su primer año, Stampede completó casi 2,2 millones de puestos de trabajo de 3.400 investigadores y apoyó más de 1.700 proyectos científicos independientes. La gama de investigación habilitada incluye secuenciación de ADN más precisa, astrofísica de vanguardia, desarrollo de nuevos biocombustibles y simulaciones de gel coloidal.

Construida por Intel, Dell y Mellanox, Stampede es una de las primeras supercomputadoras en emplear tanto CPU estándar Intel Xeon E5 como coprocesadores Intel Xeon Phi. La ventaja de Phi es que realiza muchos cálculos con menos energía.

Dice Dan Stanzione de TACC: «El Xeon Phi es el enfoque de Intel para ajustar estas curvas de potencia y rendimiento al proporcionarnos núcleos más simples con una arquitectura más simple pero muchos más en el mismo tamaño».

Aunque la informática de alto rendimiento se ha centrado principalmente en aumentar exponencialmente el rendimiento, esta ya no es una estrategia sostenible para el futuro. Alcanzar el próximo gran hito, la exaescala, requiere un cambio de diseño para enfatizar el rendimiento por vatio y el movimiento eficiente de datos sobre el rendimiento puro. Una forma de ahorrar energía es utilizar chips de muchos núcleos de menor rendimiento. El abrazo de la comunidad de aceleradores, GPU de AMD y NVIDIA y el coprocesador Intel MIC habla de esta nueva realidad.

«La parte emocionante es que el MIC y la GPU presagian lo que habrá en la CPU en el futuro», dijo Stanzione. “El trabajo que los científicos están haciendo ahora para optimizar los códigos de estos procesadores dará sus frutos. No es si debería adoptarlos; es si quieres dar un salto hacia el futuro. «

La integración de Phi en Stampede está evolucionando por etapas. Los coprocesadores Phi actualmente representan aproximadamente el 10-20 por ciento de la utilización del sistema. Los investigadores están utilizando chips Phi para el desarrollo de vacunas contra la gripe, simulaciones atómicas en el dominio de la física de partículas y el pronóstico del tiempo.

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