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Le Superordinateur de Titan Activera l'Analyse de Nanoscale des Alliages et des Aimants Permanents Avancés

Published on October 30, 2012 at 8:27 AM

Le Ministère De L'énergie d'États-Unis le Laboratoire (DOE) National d'Oak Ridge A lancé une ère neuve de superinformatique scientifique aujourd'hui avec le Titan, un système capable du barattage par plus de 20.000 trillion calculs chacun deuxième-ou 20 petaflops-par utiliser une famille des unités de traitement graphiques appelées de compilateurs d'abord produites pour le jeu de l'ordinateur. Le Titan sera 10 fois plus puissant que le monde-principal système d'ORNL pour la dernière fois, les limitations de Jaguar, tout en surmontant d'alimentation électrique et d'espace inhérents au rétablissement précédent des ordinateurs performants.

Le Laboratoire National d'Oak Ridge est à la maison au Titan, le superordinateur le plus puissant du monde pour la science ouverte avec des performances de pointe théoriques dépassant 20 petaflops (calculs de quadrillion par seconde). Ce genre de capacité-presque de calcul inimaginable-est à l'égal de chacune de personnes du monde de 7 milliards pouvant effectuer 3 millions de calculs par seconde.

Le Titan, qui est supporté par le Département de l'Énergie, fournira l'alimentation calculante sans précédent pour la recherche dans l'énergie, le changement climatique, les engines efficaces, les matériaux et autre discipline et prépare le terrain pour un large éventail d'accomplissements en science et technologie.

Le système de Cray XK7 contient 18.688 noeuds, avec chaque fixation 16 un compilateur du noyau DMA Opteron 6274 et un accélérateur d'unité de traitement de graphiques de NVIDIA Tesla (GPU) K20. Le Titan a également plus de 700 Terabyte de mémoire. La combinaison des unités centrales, de la fondation traditionnelle des ordinateurs performants, et de GPUs plus récent permettra au Titan d'occuper le même espace que son prédécesseur de Jaguar tout en en utilisant seulement marginalement plus d'électricité.

« Un défi dans des superordinateurs est aujourd'hui consommation d'énergie, » a dit Jeff Nichols, directeur de laboratoire d'associé pour calculer et sciences de calcul. La « Combinaison de GPUs et de CPU dans un système unique exige moins d'alimentation électrique que seules des CPU et est un mouvement responsable vers abaisser notre empreinte de pas de carbone. Le Titan fournira l'alimentation calculante sans précédent pour la recherche dans l'énergie, le changement climatique, les matériaux et d'autres disciplines d'activer le commandement scientifique. »

Puisqu'ils traitent des centaines de calculs simultanément, GPUs peut passer par beaucoup plus que des CPU dans un temps donné. En comptant sur ses 299.008 Cores du CPU pour guider des simulations et en permettant à son NVIDIA GPUs neuf de faire le levage lourd, le Titan permettra à des chercheurs de faire fonctionner des calculs scientifiques avec une vitesse et une exactitude plus grandes.

Le « Titan permettra à des scientifiques de simuler les systèmes matériels plus normalement et dans un petit groupe bien plus grand, » a dit l'Entaille de James, directeur du Centre National d'ORNL pour les Sciences De Calcul. « Les améliorations dans la fidélité de simulation accéléreront le progrès dans un large éventail de champs de recherche tels que l'énergie et le rendement énergétique alternatif, l'identification et le développement des matériaux nouveaux et utiles et l'opportunité pour des projections plus avancées du climat. »

Le Titan sera ouvert de projets choisis tandis qu'ORNL et Cray travaillent par le procédé pour la réception officielle de système. La part du lion d'accès au Titan pendant l'année à venir viendra du Ministère De L'énergie l'Incidence De Calcul Novatrice et Nouvelle Sur le programme de Théorie et d'Expérience, mieux connu comme INCITENT.

Les Chercheurs s'étaient préparés au Titan et à son architecture hybride pendant les deux dernières années, avec beaucoup de disponibles pour tirer le meilleur du système le jour un. Parmi les applications scientifiques de navire amiral sur le Titan :

La Science Des Matériaux Les propriétés magnétiques des matériaux retiennent la clé sur des avancées majeures en technologie. L'application WL-LSMS fournit une analyse de nanoscale des matériaux importants tels que les aciers, les alliages de fer-nickel et les aimants permanents avancés qui aideront à piloter de futurs moteurs électriques et générateurs. Le Titan permettra à des chercheurs d'améliorer les calculs des conditions magnétiques d'un matériau pendant qu'ils varient par la température.

« L'augmentation de commande-de-grandeur de l'alimentation électrique de calcul disponible avec le Titan nous permettra de vérifier les modèles bien plus réalistes avec une meilleure exactitude, » a noté le chercheur et le révélateur Markus Eisenbach d'ORNL de WL-LSMS.

La Combustion L'application de S3D modélise la combustion turbulente fondamentale des essences dans un moteur à combustion interne. Cette ligne de recherche est critique à l'économie d'énergie Américaine, donnée que trois quarts du combustible fossile utilisé aux Etats-Unis vont aux véhicules actionnants et aux camions, qui produisent un quart des gaz à effet de serre du pays.

Le Titan permettra à des chercheurs de modéliser des essences d'hydrocarbure de grand-molécule telles que l'isooctane de substitut d'essence ; alcools oxygénés tels que l'éthanol et butanol commercialement importants ; et substituts de combustible organique qui mélangent le butanoate méthylique, le decanoate méthylique et le n-heptane.

« En particulier, ces simulations nous permettront de comprendre les complexités associées avec le couplage intense entre la chimie du combustible et la turbulence à basses températures de pré-allumage, » a noté le membre de l'équipe Jacqueline Chen des Laboratoires Nationaux de Sandia. « Ces complexités lancent des défis, mais également les opportunités, comme sensibilités intenses à la chimie du combustible et aux écoulements de fluide fournissent les options multiples de contrôle qui peuvent mener au design d'un à haut rendement, faible-émission, système de façon optimale combiné d'engine-essence. »

Les chercheurs Nucléaires d'Énergie Nucléaire utilisent l'application de Denovo à, notamment, modélisent le comportement des neutrons dans une centrale nucléaire. Les centrales nucléaires du vieillissement de l'Amérique fournissent environ un cinquième de l'électricité du pays, et Denovo les aidera pour prolonger leurs durées de fonctionnement tout en assurant la sécurité. Le Titan permettra à Denovo de simuler une barre de combustible par une série d'utilisation dans un coeur de réacteur en 13 heures ; ce travail a pris 60 heures sur le système de Jaguar.

Le Changement Climatique L'Élément Modèle-Spectral d'Ambiance de la Communauté simule le climat global à long terme. La modélisation atmosphérique Améliorée sous le Titan aidera des chercheurs mieux à comprendre la future qualité de l'air ainsi que l'effet des particules suspendues dans le ciel.

Utilisant un réseau de cellules de 14 kilomètres, le système neuf pourra simuler d'un à cinq ans par jour de calculer le temps, à partir des trois mois ou de sorte que le Jaguar ait pu battre dans un jour.

« Pendant Que des scientifiques sont invités à répondre non seulement à si le climat change mais à où et comment, la charge de travail pour les modèles globaux du climat doit se développer excessivement, » membre de l'équipe remarquable Kate Evans de CAM-SE d'ORNL. Le « Titan nous aidera à aborder la difficulté qui sera exigée dans de tels modèles. »

ORNL est managé par UT-Battelle pour le Département de l'Énergie. Le Département de l'Énergie est le plus grand défenseur unique de la recherche fondamentale en sciences physiques aux Etats-Unis, et travaille pour adresser certaines de appuyer des défis de notre temps.

Source : http://www.ornl.gov/

Last Update: 30. October 2012 09:18

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