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El Superordenador del Titán Activará el Análisis de Nanoscale de Aleaciones y de Imanes Permanentes Avance

Published on October 30, 2012 at 8:27 AM

El Ministerio de los E.E.U.U. de Laboratorio (DOE) Nacional de la Oak Ridge de la Energía puso en marcha una nueva era de superinformática científica hoy con el Titán, un sistema capaz de agitar con más de 20.000 trillón cálculos cada uno segundo-o 20 petaflops-por el empleo de una familia de procesadores llamados las unidades centrales gráficas primero creadas para el juego del ordenador. El Titán será 10 veces más potente que el sistema mundo-de cabeza de ORNL por último, las limitaciones de Jaguar, mientras que vence de la potencia y del espacio inherentes en la generación anterior de ordenadores de alto rendimiento.

El Laboratorio Nacional de la Oak Ridge es casero al Titán, el superordenador más potente del mundo para la ciencia abierta con un funcionamiento máximo teórico que excede 20 petaflops (cálculos del cuatrillón por segundo). Esa clase de capacidad-casi de cómputo inimaginable-es junto con cada uno personas del mundo de las 7 mil millones que pueden realizar 3 millones de cálculos por segundo.

El Titán, que es apoyado por el Ministerio de Energía, proporcionará al poder de computación sin precedente para la investigación en energía, cambio de clima, motores eficientes, materiales y otro disciplina y pavimenta la manera para una amplia gama de logros en ciencia y tecnología.

El sistema de Cray XK7 contiene 18.688 nodos, con cada explotación agrícola 16 un procesador de AMD Opteron 6274 de la base y un acelerador de la unidad central de los gráficos de NVIDIA Tesla (GPU) K20. El Titán también tiene más de 700 Terabyte de la memoria. La combinación de las unidades centrales de proceso, del asiento tradicional de ordenadores de alto rendimiento, y de un GPUs más reciente permitirá que el Titán ocupe el mismo espacio que su precursor de Jaguar mientras que usa solamente marginal más electricidad.

“Un reto en superordenadores es hoy consumo de energía,” dijo Jeff Nichols, el director del laboratorio del socio para calcular y ciencias de cómputo. “Combinar GPUs y las CPU en un único sistema requiere menos potencia que las CPU solamente y es un movimiento responsable hacia bajar nuestra huella del carbón. El Titán proporcionará al poder de computación sin precedente para la investigación en energía, cambio de clima, materiales y otras disciplinas de activar liderazgo científico.”

Porque manejan centenares de cálculos simultáneamente, GPUs puede pasar con mucho más que las CPU en un rato dado. Confiando en sus 299.008 memorias de la CPU para conducir simulaciones y permitiendo que su nuevo NVIDIA GPUs haga levantar pesado, el Titán permitirá a investigadores ejecutar cálculos científicos con mayores velocidad y exactitud.

El “Titán permitirá que los científicos simulen sistemas físicos más realista y en detalle lejos mayor,” dijo el Corte de James, director del Centro Nacional de ORNL para las Ciencias De Cómputo. “Las mejorías en fidelidad de simulación acelerarán progreso en una amplia gama de áreas de investigación tales como energía y rendimiento energético alternativo, la identificación y el revelado de materiales nuevos y útiles y la oportunidad para proyecciones más avanzadas del clima.”

El Titán estará abierto a los proyectos selectos mientras que ORNL y Cray trabajan con el proceso para la aceptación final del sistema. La mayor parte de acceso al Titán en el año que viene vendrá del Ministerio de Impacto De Cómputo Innovador y Nuevo de la Energía en programa de la Teoría y del Experimento, más conocido como INCITA.

Los Investigadores se han estado preparando para el Titán y su configuración híbrida por los últimos dos años, con muchos listos para hacer la mayor parte del sistema el día uno. Entre las aplicaciones científicas del buque insignia en Titán:

La Ciencia Material Las propiedades magnéticas de materiales lleva a cabo el clave a los avances en tecnología importantes. La aplicación WL-LSMS proporciona a un análisis del nanoscale de materiales importantes tales como aceros, aleaciones del hierro-níquel e imanes permanentes avance que ayuden a impulsar los motores eléctricos y los generadores futuros. El Titán permitirá que los investigadores mejoren los cálculos de los estados magnéticos de un material mientras que varían por temperatura.

“El aumento del orden de magnitud en la potencia de cómputo disponible con el Titán permitirá que investiguemos modelos aún más realistas con una mejor exactitud,” observó el investigador y el revelador Markus Eisenbach de ORNL de WL-LSMS.

La Combustión La aplicación de S3D modela la combustión turbulenta subyacente de combustibles en un motor de combustión interna. Esta línea de la investigación es crítica a la economía de energía Americana, dado que tres cuartos del combustible fósil usado en los Estados Unidos va a los vehículos que mueven por motor y a los camiones, que producen un cuarto de los gases de efecto invernadero del país.

El Titán permitirá que los investigadores modelen los combustibles de hidrocarburo de la grande-molécula tales como el isooctano del sustituto de la gasolina; alcoholes oxigenados tales como etanol y butanol comercialmente importantes; y sustitutos del combustible biológico que mezclan el butanoato metílico, el decanoate metílico y el n-heptano.

“Particularmente, estas simulaciones nos permitirán entender las complejidades asociadas al acoplamiento fuerte entre la química del combustible y la turbulencia en las temperaturas inferiores de la preignición,” observó a la pieza de personas Jacoba Chen de Sandia National Laboratories. “Estas complejidades plantean retos, pero también las oportunidades, como las sensibilidades fuertes a la química del combustible y a los flujos flúidos proporcionan a las opciones múltiples que pueden llevar al diseño de un de gran eficacia, bajo en emisiones, sistema óptimo combinado del mando del motor-combustible.”

Los investigadores Nucleares de la Energía Nuclear utilizan la aplicación de Denovo a, entre otras cosas, modelan el comportamiento de neutrones en un reactor de energía atómica. Las centrales nuclear del envejecimiento de América proporcionan alrededor de a un quinto de la electricidad del país, y Denovo les ayudará para ampliar sus vidas útiles mientras que asegura seguro. El Titán permitirá que Denovo simule una barra de combustible a través de un cartucho de uso en un núcleo del reactor en 13 horas; este trabajo tardó 60 horas en el sistema de Jaguar.

El Cambio de Clima El Elemento Modelo-Espectral de la Atmósfera de la Comunidad simula clima global a largo plazo. El modelado atmosférico Mejorado bajo Titán ayudará a investigadores mejor a entender la calidad del aire futura así como el efecto de las partículas suspendidas en el aire.

Usando una matriz de las células de 14 kilómetros, el nuevo sistema podrá simular a partir un a cinco años por el día de tiempo de cálculo, encima a partir de los tres meses o de modo que Jaguar pudiera agitar a través en un día.

“Mientras Que piden los científicos contestar no sólo a si el clima está cambiando pero a donde y cómo, la carga de trabajo para los modelos globales del clima debe crecer dramáticamente,” pieza de personas conocida de CAM-SE Kate Evans de ORNL. El “Titán nos ayudará a dirigir la complejidad que será requerida en tales modelos.”

ORNL es manejado por UT-Battelle para el Ministerio de Energía. El Ministerio de Energía es el único partidario más grande de la investigación básica en las ciencias físicas en los Estados Unidos, y está trabajando para dirigir algo de prensar retos de nuestro tiempo.

Fuente: http://www.ornl.gov/

Last Update: 30. October 2012 09:20

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