Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований (NERSC) — это высокопроизводительный вычислительный ( суперкомпьютер ) национальный пользовательский комплекс, управляемый Национальной лабораторией Лоуренса Беркли энергетики США Управления науки Министерства . В качестве вычислительного центра Управления науки NERSC располагает высокопроизводительными компьютерными системами и системами обработки данных, которыми пользуются 9000 ученых в национальных лабораториях и университетах по всей стране. Исследования в NERSC сосредоточены на фундаментальных и прикладных исследованиях в области энергоэффективности , хранения и генерации; Наука о системах Земли и понимание фундаментальных сил природы и Вселенной. Крупнейшие области исследований находятся в области физики высоких энергий, материаловедения, химических наук, наук о климате и окружающей среде, ядерной физики и исследований в области термоядерной энергетики. Новейший и крупнейший суперкомпьютер NERSC — Perlmutter , который дебютировал в 2021 году и занял 5-е место в списке TOP500 самых быстрых суперкомпьютеров мира.
История [ править ]
NERSC был основан в 1974 году как Компьютерный центр контролируемых термоядерных исследований (CTRCC) при Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL). Центр был создан для предоставления вычислительных ресурсов исследовательскому сообществу в области термоядерной энергии, и начался с компьютера Control Data Corporation 6600 (SN-1). Первой машиной, закупленной непосредственно центром, была CDC 7600 , установленная в 1975 году с пиковой производительностью 36 мегафлопс/с (36 миллионов операций с плавающей запятой в секунду). В 1976 году центр был переименован в Национальный компьютерный центр энергетики магнитного синтеза.
Последующие суперкомпьютеры включают Cray-1 (SN-6), который был установлен в мае 1978 года и назван машиной «c». В 1985 году была установлена первая в мире машина «Крэй-2» (СН-1) как машина «Б». Пузырьки, видимые в жидкости системы прямого жидкостного охлаждения Cray-2, заслужили прозвище «Пузыри».
В 1983 году центр начал предоставлять небольшую часть своих ресурсов исследователям, не связанным с термоядерным сообществом. Поскольку центр все больше поддерживал науку во многих областях исследований, в 1990 году он изменил свое название на Национальный суперкомпьютерный центр энергетических исследований.
В 1995 году Министерство энергетики (DOE) перевело NERSC из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса в Национальную лабораторию Лоуренса Беркли . Группа систем Cray J90 была установлена в Беркли до того, как основные системы в Ливерморе были отключены в связи с переездом в 1996 году, чтобы обеспечить постоянную поддержку исследовательского сообщества. В рамках переезда центр был переименован в Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований, но сохранил аббревиатуру NERSC. В 2000 году NERSC переехала на новое место в Окленде, чтобы разместить растущее количество суперкомпьютеров с воздушным охлаждением.
В ноябре 2015 года NERSC вернулся в главный офис лаборатории Беркли и разместился в Shyh Wang Hall , энергоэффективном суперкомпьютерном комплексе. [1] [2] Строительство здания финансировалось Калифорнийским университетом , который управляет лабораторией Беркли Министерства энергетики США (DOE) . Как и в случае с переездом из LLNL, новая система была впервые установлена в Беркли, прежде чем машины в Окленде были демонтированы и перевезены. Коммунальная инфраструктура и компьютерные системы предоставляются Министерством энергетики.
Компьютеры [ править ]
Центр называет свои основные системы в честь ученых.
Новейший суперкомпьютер «Перлмуттер » назван в честь Сола Перлмуттера , астрофизика из лаборатории Беркли, который получил Нобелевскую премию по физике 2011 года за вклад в исследования, показывающие, что расширение Вселенной ускоряется. Это система Cray , основанная на архитектуре Shasta, с Zen 3 («Милан») на базе AMD Epyc процессорами и NVIDIA Ampere графическими процессорами . [3]
Еще один суперкомпьютер NERSC — Cori, названный в честь Герти Кори , биохимика , первой американки, получившей Нобелевскую премию в области науки. Cori — это система Cray XC40 с 622 336 процессорными ядрами Intel и теоретической пиковой производительностью 30 петафлопс /с (30 квадриллионов операций в секунду). Кори была доставлена в два этапа. Первая фаза, также известная как раздел данных, была установлена в конце 2015 года и включает 12 шкафов и более 1600 Intel Xeon вычислительных узлов «Haswell». Второй этап [4] Cori, установленный летом 2016 года, [5] добавлено 52 шкафа и более 9300 узлов с процессорами Intel Xeon Phi второго поколения (под кодовым названием Knights Landing, или сокращенно KNL), что сделало Cori крупнейшим [ нужна ссылка ] суперкомпьютерная система для открытой науки на базе процессоров KNL.
В NERSC также находится хранилище объемом более 200 петабайт. [6] Высокопроизводительная система хранения данных (HPSS) для архивного хранения данных , используется с 1998 года.
Доступ к объектам NERSC осуществляется через сеть энергетических наук или ESnet, которой также управляет Национальная лаборатория Лоуренса Беркли Министерства энергетики.
Проекты [ править ]
Сотрудники NERSC возглавляют проекты в области вычислительной науки, а также помогают подготовить более широкое исследовательское сообщество к эпохе экзафлопсов .
NESAP : Программа NERSC Exascale Science Applications в партнерстве с командами программистов, разработчиками библиотек и инструментов занимается подготовкой приложений для использования многоядерной архитектуры Cori. Исследователи готовят коды приложений для новой архитектуры. Партнерство NESAP позволяет 20 проектам сотрудничать с NERSC, Cray и Intel , предоставляя доступ к предварительному оборудованию, обучению и подготовительным занятиям с персоналом Intel и Cray. Восемь из этих 20 проектов также будут иметь возможность для постдокторантов исследовать проблемы вычислительной науки, связанные с энергоэффективными многоядерными системами.
Shifter : Shifter — это программный инструмент с открытым исходным кодом, основанный на контейнерах Docker , который позволяет пользователям NERSC анализировать наборы данных из экспериментальных объектов. Такие контейнеры позволяют упаковывать приложение со всем его стеком программного обеспечения, включая некоторые части файлов базовой ОС , а также определять переменные пользовательской среды и «точку входа» приложения .
HPC4Mfg (Высокопроизводительные вычисления для производства): NERSC — один из трех суперкомпьютерных центров Министерства энергетики, работающих над созданием экосистемы, которая позволяет экспертам национальных лабораторий работать напрямую с представителями обрабатывающей промышленности, обучая их тому, как внедрять или совершенствовать использование высокопроизводительных вычислений ( HPC) для решения производственных задач с целью повышения энергоэффективности, снижения воздействия на окружающую среду и продвижения экологически чистых энергетических технологий. Проект возглавляет Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса.
NERSC и влияние научное Сообщество пользователей
В 2021 году NERSC был отмечен в более чем 2000 публикациях в научных журналах. Шесть лауреатов Нобелевской премии, отдельные лица или группы, использовали NERSC в своих исследованиях. [ нужна ссылка ]
В 2022 году NERSC поддержал около 9000 пользователей из университетов, национальных лабораторий и промышленных предприятий и имеет пользователей в 50 штатах США, округе Колумбия, Пуэрто-Рико и 45 странах. [ нужна ссылка ] NERSC поддержал исследователей из 514 колледжей и университетов, 26 национальных лабораторий Министерства энергетики, 52 промышленных организаций, 31 малого предприятия, 115 других государственных лабораторий и 19 некоммерческих организаций. [ нужна ссылка ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Меньше значит больше: LBNL открывает новые горизонты в оптимизации центров обработки данных» .
- ^ «Лаборатория Беркли открывает современную лабораторию вычислительной науки | Лаборатория Беркли» . Центр новостей . 12.11.2015 . Проверено 8 февраля 2018 г.
- ^ «Перлмуттер» .
- ^ «Узлы Cori Intel Xeon Phi (KNL)» . Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований . Проверено 9 февраля 2018 г.
- ^ «Суперкомпьютер Cori теперь полностью установлен в лаборатории Беркли» . Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований . Проверено 9 февраля 2018 г.
- ^ "О" . www.nersc.gov . Проверено 8 февраля 2018 г.
