全球最快AI超級電腦Perlmutter啟用，超算系統背後藏6,000多顆NVIDIA GPU|數位時代 BusinessNext

全球最快AI超級電腦Perlmutter啟用，超算系統背後藏6,000多顆NVIDIA GPU

結合AI和HPC高效運算，美國超級電腦Perlmutter將打造第一個可見3D宇宙地圖，未來將惠及哪些研究領域？

Perlmutter超級電腦：背後什麼來頭？

在評估電腦性能上，通常以{{{每秒浮點運算}}}（FLOPS）為衡量指標；而在超級電腦領域，透過百億億級（exascale）運算，可讓科學家能夠在方程式中包含更多的變量，並提高模型的準確性和預測工作，大幅改進科學技術應用。

今日啟用的Perlmutter超級電腦，就提供了近4 exaFLOPS的人工智慧運算效能，是由慧與科技（HPE）、NVIDIA和AMD三方合作打造的GPU加速超級電腦。其採用了多達6,000多個NVIDIA A100 Tensor CORE GPU，是目前為止全球最大的A100 GPU超算系統。

Perlmutter超級電腦的命名更是其來有自。當時，柏克萊實驗室的天體物理學家Saul Perlmutter憑藉研究宇宙加速膨脹背後的奧秘，獲得了2011年諾貝爾物理學獎。因此這台超級電腦接下來的應用，最初將會被拿來打造「迄今規模最大的3D立體宇宙地圖」，藉以處理來自暗能量巡天光譜儀（DESI）的資料，探索{{{暗能量}}}對宇宙膨脹的影響；而這台宇宙照相機的厲害之處，就是在一次曝光中可捕捉高達5,000個星系的影像。

透過DESI提供的數據，Perlmutter超級電腦將處理並繪製跨越110億光年的可見宇宙圖，讓人類更能了解暗能量。面對極其大量的數據，Perlmutter又將如何做到？

NERSC指出，為了知道每天晚上要將DESI指向何處，研究人員需要評估前一天的資料；而Perlmutter超級電腦中的GPU運算速度，相較於舊有系統，將以20倍的速度處理每晚數十次的曝光資料。有別過往研究人員需花上數周、數月的時間，作業流程可望縮短到數小時。

除了硬體的加持，NVIDIA的AI軟體生態也成為Perlmutter的重要關鍵。NERSC表示，超級電腦採用了NVIDIA HPC SDK，可支援包括OpenMP等熱門程式設計模型；且在GPU上運行資料科學開源碼RAPID，也能加速Python工程師的資料分析速度，相較過往使用CPU快上了600倍。

不只宇宙地圖，更要探索不同科學領域

此外，Perlmultter也將為不同的科學探索帶來幫助，例如為材料科學領域研究原子的交互作用，藉此開發電池與生物燃料、基於原子交互作用的材料科學領域。

NVIDIA表示，以材料科學領域常用的模擬軟體Quantum Espresso來說，傳統超級電腦幾乎無法處理這類程式產生的原子模擬的數學運算，但借助A100 GPU，可加速用於模擬的雙精度浮點數學運算，又能加速深度學習所需的混合精度運算。

NERSC也強調，在精準的模擬與機器學習下，科學家能花更多時間研究原子，使他們得以實現電池介面的原子模擬的大型系統，有助新型態電池與燃料電池的發展。

NVIDIA執行長黃仁勳也在今日稍早的虛擬啟動儀式上，也透過預錄影片線上祝賀：「Perlmutter融合AI與高效能運算的能力，將讓材料科學、量子物理、氣候預測和生物研究等廣泛領域都有突破性的進展。」

在全球面臨新冠狀病毒（COVID-19，俗稱武漢肺炎）影響下，Perlmultter仍依照計畫上線，NERSC表示，團隊也將照顧居家工作的研究人員需求，重新擬定關鍵步驟，像是可透過線上舉辦黑客松，學習如何為exascale等級的應用程式編寫程式碼。

責任編輯：蕭閔云

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新技術與演算法看似絢麗，但若缺乏強大的系統基礎支援，往往隨時面臨「過時與崩潰」的風險。

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技術與設計分析 Cayenne GTS Coupé如何以「軟硬體深度整合」詮釋現代工藝？

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