瑞士國家超級計算中心的 Alps系統將推動各領域實現突破性研究

NVIDIA 全新的 Grace CPU 將為世界上性能最強 AI 超級計算機提供動力。

瑞士國家超級計算中心 (CSCS) 的新系統將使用 Grace 推動各領域實現突破性研究，Grace 是 NVIDIA 今天推出的基于 Arm 架構的革命性數據中心 CPU。

從氣候和天氣到材料科學、天體物理學、計算流體動力學、生命科學、分子動力學、量子化學和粒子物理學，以及經濟學和社會科學等多個領域，Alps 系統將在推動整個歐洲和全世界的科學發展方面發揮關鍵作用。該系統將于 2023 年上線。

NVIDIA 創始人兼首席執行官黃仁勛在 NVIDIA GTC主題演講中表示：“我們非常激動地宣布，瑞士國家超級計算中心將建造一臺搭載 Grace CPU 和我們的下一代 GPU 的超級計算機?！?/p>

Alps 將由慧與（Hewlett-Packard Enterprise） 建造，采用新的 HPE Cray EX 超級計算機產品線以及 NVIDIA HGX 超級計算平臺。該平臺除了全新的Grace CPU，還包括 NVIDIA GPU 和 NVIDIA HPC SDK 。

Alps 系統將取代 CSCS 現有的 Piz Daint 超級計算機。

AI 新型超級計算

Alps 是新一代超級計算機中的一員。新一代超級計算機利用 GPU 加速的深度學習技術，將超級計算擴展到傳統的建模和模擬領域之外。

CSCS 主管 Thomas Schulthess 表示：“深度學習只是我們添加到工具箱中的一組功能非常強大的工具而已?！?/p>

Alps 利用 NVIDIA CPU 和 GPU 之間的緊密耦合，預計僅需兩天就能訓練出全球最大的自然語言處理模型 GPT-3，比 NVIDIA 的 2.8-AI exaflops Selene 超級計算機快 7 倍。Selene 超級計算機目前被 MLPerf 認定為世界領先的 AI 超級計算機。

CSCS 用戶能夠將這種超強的 AI 性能廣泛地應用到從自然語言理解中獲益的新興科學研究。

例如，這包括分析和理解科學論文中提供的海量知識，以及生成用于藥物發現的新分子。

新機之魂

基于數十億部智能手機和其他邊緣計算設備所采用的超高效 Arm 微架構，Grace可以在十分復雜的 AI 和高性能計算工作負載上提供 10 倍于當今速度最快的服務器的性能。

Grace 將支持 NVIDIA 的新一代一致性 NVLink 互連技術，使數據可以在系統內存、CPU 和 GPU 之間更快速地移動。

此外，由于 GPU 對數據科學加速的支持力度越來越大，Alps 還將能夠以更大的規模加速其用戶的工作流程，例如獲取現代超級計算所需的大量數據。

Schulthess 表示：“科學家不僅能夠進行模擬，還能對數據進行預處理或后處理。這樣可以使他們的整個工作流程更高效?！?/p>

從粒子物理學到天氣預報

長期以來，CSCS 一直在支持科學家探索前沿科學（特別是材料科學、天氣預報和氣候建模）和分析從新一代科學儀器獲取的數據流。

CSCS 為瑞士氣象局 MeteoSwiss 設計并運行了一個數值化天氣預報專用系統(NWP)。該系統從 2016 年開始在 GPU 上運行。

這種在 GPU 上運行 NWP 的長期經驗也是未來氣候模擬的關鍵因素——不僅在長期氣候變化建模方面發揮著關鍵作用，而且還有助于構建能夠更準確地預測極端天氣事件的模型，從而挽救生命。

該團隊的一個目標是運行空間分辨率為 1 公里、可以繪制雷雨云等對流云的全球氣候模型。

瑞士科學家們還使用 CSCS 超級計算機，對歐洲核子研究委員會 CERN 的大型強子對撞機 (LHC) 提供的數據進行分析。CSCS超級計算機是世界 LHC 計算網格中位于瑞士的第 2 級系統。

LHC 位于日內瓦，耗資 90 億美元，是有史以來最昂貴的科學儀器之一，每年可產生 90 PB 的數據。

Alps 使用新的軟件定義基礎設施，可以支持各種項目。

因此，將來，諸如 MeteoSwiss 這樣不同的團隊就可以在一個統一的基礎設施上使用一個或多個分區，而不必再使用不同的機器。
這些可以是針對單個用戶的虛擬臨時集群，也可以是預定義的集群，不同的研究團隊可以將這些集群在CSCS 統一的基礎設施上運行，并自行操作。