超級電腦
TOP500超級電腦採用NVIDIA技術以加速節能
最新的TOP500超級電腦排行榜描繪出現代科學運算領域的發展前景,利用人工智慧 (AI) 與資料分析技術來擴大這個領域,並透過 NVIDIA 的技術來加快其運算速度。
目前全球運算速度前十名的超級電腦中,有八套包括分布在美國、歐洲及中國最強大的超級電腦系統,都採用了 NVIDIA GPU 或 InfiniBand 網路技術,或是兩者兼備。
在最新的 TOP500 超級電腦排行榜中,有三分之二 (333套) 的超級電腦均採用 NVIDIA 的技術(現已完全收購 Mellanox);而在 2017 年 6 月的排行榜上,合計只有 203 套的超級電腦採用當時還是獨立兩間公司的技術,只占總數不到一半的數量,相較起來目前的數量可謂大幅增加。
榜單中有近四分之三 (73%)...
Arm架構處理器發威 日本搶下Top 500冠軍寶座
國際超級電腦大會宣布,由日本國立研究開發法人理化學研究所(RIKEN)與富士通公司共同開發、以Arm技術架構為基礎的富嶽(Fugaku)超級電腦,奪下最新一期500大超級電腦(TOP500)排行榜的第一名。2019 年 11月才被提名為Green500名單中,全球最高效率超級電腦殊榮的富嶽超級電腦,2020年再次獲得「高效能共軛梯度」(HPCG)名單中的最高榮譽。這份名單橫跨真實世界應用與 HPL-AI 的基準排名,其中HPL-AI 是人工智慧應用中藉以評比作業任務的效能。
在最新一期Top 500榜單中,富嶽以Linpack運算性能達到415.5 petaflops奪下冠軍,是排在第二位的美國橡樹嶺國家實驗室IBM Summit的2.8倍。第三名則是美國羅倫斯利佛摩實驗室的Sierra,中國的神威太湖之光、天河二號 A 分別排名第四和第五。富嶽使用的作業系統爲Red Hat Enterprise Linux 8和 McKernel(輕量級多內核操作系統)。
最新版Top 500超級電腦排行榜前五強(資料來源:Top 500官網)
Arm資深副總裁暨基礎架構事業群總經理Chris Bergey表示,Arm在近十年前就已投入高效能運算(HPC)。從2010年代初期的白朗峰(Mont-Blanc)專案開始,當時巴塞隆納超級電腦中心著手研究利用Arm架構的叢集打造HPC的潛力,直到2020年富嶽超級電腦奪下Top500名單的榜首,Arm在高效能運算領域已經大有斬獲。僅僅 18 個月內,Arm已在整個生態系中看到顯著的動能。
HPC 的重點就是擴展運算的極限,在此人工智慧與 5G 的年代,Arm 看到了演進的新浪潮。運算效率的重要性更勝以往,且開發人員需要更高的彈性與效率,雲端則帶動橫跨整個基礎架構的巨變,而許多廠商也需要更多的選擇。而Arm在開發Arm...
高效能運算耗電量驚人 三相交流電直上機架成解方
資料中心雖具有極大的運算能力,但耗電量卻也不容小看,而在人工智慧(AI)、高效能運算當道的今天,專門針對這類需求所設計的伺服器硬體,其功耗又比典型伺服器高出一大截。有鑑於此,電源模組供應商Vicor提出三相交流電直上機架(Rack)的新方案,希望藉此讓資料中心電源的效率跟功率密度更上一層樓。
Vicor產品行銷總監Ina Mazsa表示,為了減少電力在傳輸過程中的損耗,伺服器內部的配電架構從12V提升到48V已經是大勢所趨。而在此同時,整個資料中心的電源架構也正醞釀一波新的革命--直接把三相交流電連接到機架上。
目前資料中心的主流配電架構是採用高達380V的HVDC,將直流電力送到機架上,然後伺服器內的電源供應器再將其轉換成48V或更傳統的12V直流電,給各種負載使用。但隨著人工智慧與高效能運算的需求日增,這種架構將面臨新的挑戰。
事實上,專為人工智慧所設計的高性能運算設備,甚至是超級電腦,一個機架的電力需求就可高達上萬瓦(W)、甚至數萬瓦,遠大於典型伺服器的耗電量。以NVIDIA最新推出的DGX-2為例,該系統內建六個電源供應器,每個電源供應器的最大輸出功率為3,000W,扣除冗餘、負載平衡等因素後,一台DGX-2系統的最大耗電量為10kW。
通常1U伺服器的功耗多半落在400~800W區間,逼近1kW的1U伺服器並不多見。DGX-2的外觀尺寸為10U,換算下來,DGX-2的電源密度要比典型伺服器高出一截,是顯而易見的。
Mazsa指出,為了解決這個問題,DGX-2電源採用三相交流電源輸入,而非380V直流輸入。他相信,對於專為人工智慧或高效能運算所設計的運算設備,其所採用的電源未來都將朝這個方向發展。
為了因應此一趨勢,Vicor近期發表一款三相AC-DC轉換器模組,其外觀尺寸為9.4x5.9x0.6英吋(24x15x1.5公厘),外觀採用平整設計,看起來就像是一台平板電腦,因此該公司將這款產品命名為Power Tablet。該模組可提供10kW的穩壓48V直流輸出,並整合濾波功能與故障保護,可提供一組含功率因數校正的穩壓、隔離式DC輸出。電力輸入方面,該模組可接受的輸入電壓為200~480V,涵蓋世界各地的三相AC輸入電源規格。
Mazsa表示,採用平板設計可實現前所未有的功率密度及熱處理靈活性。例如,4個並聯的Power Tablet(包括輸入斷開電路、整流和48V蓄能等)就可在1U的機架空間內提供40kW功率,而且更容易與先進散熱技術,包括液冷散熱等搭配使用,提供良好的散熱管理,可滿足高性能運算以及人工智慧推論、學習應用的需求。