Det var hurtigt: GPU'er accelererer nu næsten 600 HPC Apps

Lige over 10 år siden var der ikke accelererede applikationer. I dag accelereres næsten 600 af NVIDIA GPU'er. Årsagen: GPU acceleration fungerer. Og det er derfor, det er blevet sat på arbejde på de hårdeste databehandling job på jorden.

Disse er apps, der får arbejde i fysik, biovidenskab, molekylær dynamik, kemi og vejrudsigter. Verdens mest populære HPC-applikationer er alle GPU-accelererede. I det sidste år har vi tilføjet mere end 15 applikationer til vores NVIDIA GPU-applikationskatalog. Flere kommer.

En rapport fra Intersect 360 Forskning identificerede de centrale applikationer, der kører i datacenteret. Alle de bedste 15 apps var GPU accelereret. Det er en morders række af hard core science apps. De omfatter:

  • GROMACS (Kemi) - Molekylær dynamik ansøgning til simulering af newtonske bevægelsesbevægelser for systemer med hundreder til millioner af partikler.
  • ANSYS (Fluid Dynamics Analysis) - Simulerer interaktionen mellem væsker og gasser med overflader.
  • Gauss (Kemi) - Predicts energier, molekylære strukturer og vibrationsfrekvenser af molekylære systemer.
  • VASP (Kemi) - Udførelse af ab-initio kvantemekaniske molekylære dynamik simuleringer.
  • NAMD (Kemi) - High-performance simulering af store biomolekylære systemer.
  • Simulia Abaqus (Strukturanalyse) - Simulering og analyse af strukturmekanik.
  • WRF (Vejr / Miljømodellering) - Numerisk vejrudsigt system designet til både atmosfærisk forskning og operationelle prognoser applikationer.
  • OpenFOAM (Fluid Dynamics Analysis) - Solver bibliotek til generelle CFD software
  • ANSYS (Strukturanalyse) - Modeller 3D fuldbølge elektromagnetiske felter i højfrekvente og højhastighedse elektroniske komponenter.
  • LS-DYNA (Strukturanalyse) - Simulerings- og analyseværktøj til strukturmekanik.
  • BLAST (Bioscience) - Et af de mest anvendte bioinformatiske værktøjer.
  • LAMMPS (Kemi) - En klassisk molekylær dynamik pakke.
  • Rav (Kemi) - En molekylær dynamik applikation udviklet til simulering af biomolekylære systemer.
  • Quantum Espresso (Kemi) - En integreret pakke med datakoder til beregning af elektronisk struktur og materialemodellering ved nanoskalaen.
  • gamess (Kemi) - Computational kemi suite brugt til at simulere atom og molekylær elektronisk struktur.

Disse værktøjer får ikke inkrementelle præstationsgevinster. GPU acceleration ændrer datacenterets økonomi. Servere med NVIDIA GPU'er fremskynder typisk applikationsydelsen med 10x eller mere.

Og da applikationsydelsen ikke skaleres lineært med antallet af CPU-servere, giver hver GPU-accelererede server ydeevnen til endnu flere CPU-servere end hvad justere speed-ups ville betyde. Så du kan imødekomme den stigende efterspørgsel efter computing - og spare penge.

Ikke dårligt for 10 års værd at arbejde.

Forudsiger vejret

Vejrudsigten ser hårdt ud. Og det kan være endnu sværere end det ser ud. Ingen overraskelse, da er vejrudsigten et stort stykke HPC. Vigtigt også. Pålidelige vejrudsigter redde liv. De driver også økonomiske beslutninger inden for luftfart, energi og forsyningsselskaber, forsikring, detailhandel og andre industrier.

Men vejrudsigten kræver massive computerressourcer. To grunde: geometrisk skala (specielt til globale vejrudsigter) og det enorme antal variabler, der beskriver atmosfærens tilstand.

I dag er vejrudsigten begrænset af mængden af ​​anvendte computere og applikationsresultater. Så dagens modeller er begrænset til simuleringer med lav opløsning, som f.eks. 12-km-opløsning.

Men det efterlader vigtige detaljer, som for eksempel virkningerne af skyer, som spiller en vigtig rolle i vejrmønstre ved at afspejle solstråling. At gå til 1-km cloud-resolving-opløsning kan forbedre prognosen. Men det kræver 1,700x mere applikationsydelse.

GPU acceleration kan hæfte vejrudsigter over dette hul.

Fremskyndende aerodynamik Simuleringer med FUN3D

Fly, rumfartøjer, biler. Hvis det går hurtigt, kan flydende aerodynamiske simuleringer hjælpe det hurtigere - og mere effektivt.

NASA Langley Research Center udvikler FUN3D computational fluid dynamics software til at simulere væskestrøm for en bred vifte af aerodynamiske applikationer. Denne ansøgning forbruger flere cyklusser på NASAs Pleiades supercomputer end nogen anden. Og GPU acceleration muliggør en server med seks NVIDIA V100 Tensor Core GPU'er 30x højere ydeevne end en dual-socket CPU-server, mens du kører disse simuleringer.

Takeaway: ydeevnen på GPU'er skaleres meget godt for at muliggøre effektiv beregning af de største og mest komplekse simuleringer. NASA har vist, at en tusind GPU-servere på Summit supercomputer kan gøre arbejdet på over en million CPU-kerner. Og for en brøkdel af energikostnaderne.

Ydeevne, der fortsætter med at vokse

Vi har dyb ekspertise inden for alle accelererede computerdomæner. Kombineret med et økosystem af mere end 1 millioner udviklere, dette resulterer i en platform, der konstant forbedrer. Dette giver højere applikationsydelse over tid på de samme GPU-accelererede servere.

For eksempel kører en server med 11 NVIDIA Tesla P4 GPU'er i en kurv med 100 HPC-applikationer nu 2x hurtigere i forhold til dens ydelse fra to år siden. Par forbedringer i software stack og GPU arkitektur fremskridt, og du får endnu større præstationsgevinster.

Med en enkelt platform kan du nu accelerere applikationer på tværs af forskellige HPC-domæner - videnskabelig databehandling, industrielle simuleringer, dyb læring og maskinindlæring. Jo sværere jobbet er, desto større er udbetalingen. Så fortsæt og udfør vidundere - eller få dit arbejde udført hurtigt nok til at se dine børn - med GPU-accelererede applikationer.

For at se den fulde liste over GPU-accelererede applikationer, tjek den NVIDIA GPU-applikationskatalog.

Stillingen Det var hurtigt: GPU'er accelererer nu næsten 600 HPC Apps dukkede først på Den officielle NVIDIA Blog.

Giv en kommentar

Dette websted bruger Akismet til at reducere spam. Lær, hvordan dine kommentardata behandles.