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Posted in | Nanoanalysis

Titan Supercomputer Aktiviert Nanoscale-Analyse von Legierungen und von Fortgeschrittenen Permanenten Magneten

Published on October 30, 2012 at 8:27 AM

Die US-Abteilung von das Oak Ridge (DOE) der Energie Nationalem Laboratorium startete eine neue Ära des wissenschaftlichen Supercomputers heute mit Titanen, einer Anlage, die zur Buttermenge durch mehr als 20.000 Trillion Berechnungen jedes fähig sind zweit-oder 20 petaflops-durch die Beschäftigung einer Familie der Prozessoren, die die grafischen Verarbeitungseinheiten genannt wurden erste, die für Computerspiel erstellt wurden. Titan ist 10mal stärker als Welt-führende Anlage ORNL zuletzt, Jaguar-, beim Ausgleichen Leistungs- und Platzbeschränkungen, die in der vorherigen Generation von Hochleistungsrechnern inhärent sind.

Oak Ridge Nationales Laboratorium ist zum Titanen, die leistungsfähigste Supercomputer der Welt für offene Wissenschaft mit einer theoretischen Höchstleistung Haupt, die 20 petaflops überschreitet (Quadrillionsberechnungen pro Sekunde). Diese Art der Computer-Fähigkeit-fast unvorstellbar-ist auf einer Ebene mit jeder der Milliarde Leute der Welt 7, die in der Lage sind, 3 Million Berechnungen pro Sekunde durchzuführen.

Titan, der vom Energieministerium unterstützt wird, stellt beispiellose Rechenleistung für Forschung in der Energie, im Klimawandel, in den effizienten Motoren, in den Materialien und in anderem diszipliniert und ebnet die Methode für eine große Auswahl von Leistungen im Wissenschaft und Technik zur Verfügung.

Die Anlage Cray XK7 enthält 18.688 Knotenpunkte, mit jeder Holding ein 16 Prozessor Kern AMDS Opteron 6274 und ein Grafikverarbeitungseinheitsbeschleuniger NVIDIAS Tesla (GPU) K20. Titan hat auch mehr als 700 Terabyte des Speichers. Die Kombination von Zentraleinheiten, von traditionellen Basis von Hochleistungsrechnern und von neuerem GPUs erlaubt Titanen, den gleichen Platz wie sein Jaguar-Vorgänger bei nur mehr Strom am Rand verwenden zu besetzen.

„Eine Herausforderung in den Supercomputern ist heute Leistungsaufnahme,“ sagte Jeff Nichols, Mitarbeiterlabordirektor für die Datenverarbeitung und Computerwissenschaften. „Die Kombination von GPUs und von CPUs in einer Einzelanlage benötigt weniger Leistung als CPUs allein und ist eine verantwortliche Bewegung in Richtung zur Senkung unseres Kohlenstoffabdruckes. Titan stellt beispiellose Rechenleistung für Forschung in der Energie, im Klimawandel, in den Materialien und in anderen Disziplinen zur Verfügung, wissenschaftliche Führung zu aktivieren.“

Weil sie Hunderte von den Berechnungen gleichzeitig handhaben, kann GPUs viel mehr als CPUs in einer gegebenen Zeit durchlaufen. Indem er auf seine 299.008 CPU-Kerne, zum von Simulationen zu führen baut und sein neues NVIDIA GPUs das schwere Anheben tun lässt, aktiviert Titan Forscher, wissenschaftliche Berechnungen mit größerer Drehzahl und Genauigkeit auszuführen.

„Titan erlaubt Wissenschaftlern, körperliche Anlagen realistisch zu simulieren und ausführlich weit größeres,“ sagte James-Kerbe, Direktor Nationaler Mitte ORNLS für ComputerWissenschaften. „Die Verbesserungen in der Simulationstreue beschleunigen Fortschritt in einer großen Auswahl von Forschungsbereichen wie alternativer Energie und Energieeffizienz, das Kennzeichen und die Entwicklung von neuen und nützlichen Materialien und die Gelegenheit für hochentwickeltere Klimaprojektionen.“

Titan ist zu den ausgewählten Projekten offen, während ORNL und Cray durch den Prozess für abschließende System-Akzeptanz arbeiten. Der Anteil des Löwes des Zugriffs zum Titanen im kommenden Jahr kommt von der Abteilung von Energie Innovativ und Neue ComputerAuswirkung auf Theorie- und Experimentprogramm, REIZEN besser bekannt als an.

Forscher haben sich für Titanen und seine hybride Architektur für die letzten zwei Jahre, mit vielen betriebsbereiten, die die meisten von der Anlage an Tag einer zu machen vorbereitet. Unter den wissenschaftlichen Anwendungen des Flaggschiffs auf Titanen:

Materialien Wissenschaft die magnetischen Eigenschaften von Materialien halten die Taste zu den bedeutenden technischen Fortschritten an. Die Anwendung WL-LSMS liefert eine nanoscale Analyse von wichtigen Materialien wie Stahlen, Eisennickel Legierungen und fortgeschrittenen permanenten Magneten, die helfen, zukünftige Elektromotoren und Generatoren zu treiben. Titan erlaubt Forschern, die Berechnungen der Magnetisierungszustände eines Materials zu verbessern, während sie durch Temperatur schwanken.

„Die Ordnung-vongröße Zunahme der Rechenleistung, die mit Titanen erhältlich ist, erlaubt uns, sogar realistische Baumuster mit besserer Genauigkeit nachzuforschen,“ beachtete ORNL-Forscher und WL-LSMS Entwickler Markus Eisenbach.

Verbrennung die S3D-Anwendung formt die zugrunde liegende turbulente Verbrennung von Kraftstoffen in einem Verbrennungsmotor. Diese Zeile der Forschung ist zur Amerikanischen Energiewirtschaftlichkeit kritisch, angenommen, Drei viertel des fossilen Brennstoffs, der in den Vereinigten Staaten verwendet wird, zu anschaltenden Autos und zu den Förderwagen geht, die ein viertel der Treibhausgase des Landes produzieren.

Titan erlaubt Forschern, Großmolekül Kohlenwasserstoffkraftstoffe wie das Benzinersatzisooktan zu formen; Handels- wichtige oxydierte Alkohole wie Äthanol und Butanol-; und Ersatz des biologischen Brennstoffes, der Methyl- Butanoat, Methyl- decanoate und Nheptan mischen.

„Insbesondere, aktivieren diese Simulationen uns, die Komplexitäten zu verstehen, die mit starker Kupplung zwischen Kraftstoffchemie verbunden sind und Turbulenz bei den niedrigen Frühzündungstemperaturen,“ beachtete Teammitglied Jacqueline Chen von Sandia-Nationalen Laboratorien. „Diese Komplexitäten stellen Herausforderungen dar, aber auch Gelegenheiten, als die starken Empfindlichkeit zur Kraftstoffchemie und zu den flüssigen Flüssen liefern die mehrfachen Steueroptionen, die möglicherweise zu die Auslegung einer Hochleistungsfähigkeit führen, schadstoffarm, optimal kombinierte Kraftstoffanlage.“

AtomenergieKernforscher verwenden die Denovo-Anwendung zu formen unter anderem das Verhalten von Neutronen in einem Atomreaktor. Amerikas liefern Atomkraftwerke Aushärtung ein ungefähr Fünftel des Stroms des Landes, und Denovo hilft ihnen, ihre Lebensdauern beim Sicherstellen von Sicherheit auszudehnen. Titan lässt Denovo einen Brennstab durch eine Runde Gebrauch in einem Reaktorkern in 13 Stunden simulieren; dieser Job nahm 60 Stunden auf der Jaguar-Anlage.

Klimawandel das GemeinschaftsAtmosphären-Baumuster-SpektralElement simuliert langfristiges globales Klima. Die Verbesserte atmosphärische Formung unter Titanen hilft Forschern, besser zukünftige Luftqualität sowie den Effekt von den Schwebeteilchen zu verstehen in der Luft.

Unter Verwendung eines Gitters von 14-Kilometer-Zellen, ist die neue Anlage in der Lage, von eine bis fünf Jahre Rechenzeit, herauf von die drei Monate pro Tag zu simulieren oder, damit Jaguar in der Lage war, an einem Tag durch durchzuschütteln.

„Während Wissenschaftler gebeten werden, zu beantworten, nicht nur ob das Klima ändert, aber wo und wie, die Arbeitsbelastung für globale Klimabaumuster drastisch wachsen muss,“ notiertes CAM-SE Teammitglied Kate Evans von ORNL. „Titan hilft uns, die Komplexität anzusprechen, die wird gefordert in solchen Baumustern.“

ORNL wird durch UT-Battelle für das Energieministerium gehandhabt. Das Energieministerium ist der einzelne größte Anhänger der Grundlagenforschung in den körperlichen Wissenschaften in den Vereinigten Staaten und arbeitet, um etwas von dem Drücken von Herausforderungen unserer Zeit zu adressieren.

Quelle: http://www.ornl.gov/

Last Update: 30. October 2012 09:18

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