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O Super-computador do Titã Permitirá a Análise de Nanoscale das Ligas e de Ímãs Permanentes Avançados

Published on October 30, 2012 at 8:27 AM

O Ministério de E.U. do Laboratório (DOE) Nacional do Oak Ridge da Energia lançou uma era nova da supercomputação científica hoje com Titã, um sistema capaz da agitação com mais de 20.000 cálculos cada um do trilhão segundo-ou os 20 petaflops-por empregar uma família dos processadores chamados as unidades de processamento gráficas criadas primeiramente para o jogo do computador. O Titã será 10 vezes mais poderoso do que sistema mundo-principal de ORNL por último, limitações de Jaguar, ao superar da potência e do espaço inerentes na geração precedente de computadores de capacidade elevada.

O Laboratório Nacional de Oak Ridge é home ao Titã, o super-computador o mais poderoso do mundo para a ciência aberta com um desempenho máximo teórico que excede 20 petaflops (por segundo dos cálculos do quadrillion). Esse tipo da capacidade-quase computacional inimaginável-está em pé de igualdade com cada um dos 7 bilhão povos do mundo que podem realizar 3 milhão por segundo dos cálculos.

O Titã, que é apoiado pelo Ministério de Energia, fornecerá potência informática inaudita para a pesquisa na energia, nas alterações climáticas, nos motores eficientes, nos materiais e em outro disciplina e pavimenta a maneira para uma vasta gama de realizações na ciência e na tecnologia.

O sistema de Cray XK7 contem 18.688 nós, com cada terra arrendada 16 um processador do núcleo AMD Opteron 6274 e um acelerador da unidade de processamento dos gráficos de NVIDIA Tesla (GPU) K20. O Titã igualmente tem mais de 700 Terabyte da memória. A combinação de unidades do processador central, da fundação tradicional de computadores de capacidade elevada, e de um GPUs mais recente permitirá que o Titã ocupe o mesmo espaço que seu antecessor de Jaguar ao usar somente marginal mais electricidade.

“Um desafio nos super-computadores é hoje consumo de potência,” disse Jeff Nichols, director do laboratório do associado para computar e ciências computacionais. “Combinar GPUs e Processadores centrais em um único sistema exige menos potência do que os Processadores centrais apenas e é um movimento responsável para a redução de nossa pegada do carbono. O Titã fornecerá potência informática inaudita para a pesquisa na energia, nas alterações climáticas, nos materiais e nas outras disciplinas permitir a liderança científica.”

Porque seguram centenas de cálculos simultaneamente, GPUs pode atravessar muito mais do que os Processadores centrais em uma estadia dada. Confiando em seus 299.008 núcleos do PROCESSADOR CENTRAL para guiar simulações e permitindo que seu NVIDIA novo GPUs faça o levantamento pesado, o Titã permitirá pesquisadores de executar cálculos científicos com maiores velocidade e precisão.

O “Titã permitirá que os cientistas simulem sistemas físicos mais realìstica e no detalhe distante maior,” disse o Corte de James, director do Centro Nacional de ORNL para Ciências Computacionais. “As melhorias na fidelidade de simulação acelerarão o progresso em uma vasta gama de áreas de pesquisa tais como a energia e uso eficaz da energia alternativo, a identificação e a revelação de materiais novos e úteis e a oportunidade para umas projecções mais avançadas do clima.”

O Titã estará aberto aos projectos seletos quando ORNL e Cray trabalharem com o processo para a aceitação final do sistema. A parte de leão do acesso ao Titã no ano seguinte virá do Ministério do Impacto Computacional Inovativo e Novo da Energia no programa da Teoria e da Experiência, melhor - sabido como ESTIMULA.

Os Pesquisadores têm-se preparado para o Titã e sua arquitetura híbrida pelos dois anos passados, com muitos prontos para fazer o a maioria do sistema no dia um. Entre as aplicações científicas da capitânia no Titã:

A Ciência de Materiais As propriedades magnéticas dos materiais guardara a chave aos avanços principais na tecnologia. A aplicação WL-LSMS fornece uma análise do nanoscale de materiais importantes tais como os aços, as ligas do ferro-níquel e os ímãs permanentes avançados que ajudarão a conduzir os motores elétricos e os geradores futuros. O Titã permitirá que os pesquisadores melhorem os cálculos dos estados magnéticos de um material enquanto variam pela temperatura.

“O aumento do ordem de grandeza na potência computacional disponível com Titã permitirá que nós investiguem modelos ainda mais realísticos com melhor precisão,” notou o pesquisador de ORNL e o revelador Markus Eisenbach de WL-LSMS.

A Combustão A aplicação de S3D modela a combustão turbulenta subjacente dos combustíveis motor a combustão interna. Esta linha de pesquisa é crítica à economia de energia Americana, dada que três quartos do combustível fóssil usado nos Estados Unidos vão aos carros e aos camiões de colocação em movimento, que produzem um quarto dos gáses de estufa do país.

O Titã permitirá que os pesquisadores modelem combustíveis de hidrocarboneto da grande-molécula tais como o isooctane do substituto da gasolina; álcoois oxigenados tais como o álcool etílico e butanol comercialmente importantes; e substitutos do combustível biológico que misturam o butanoate metílico, o decanoate metílico e o n-heptano.

“Em particular, estas simulações permitir-nos-ão de compreender as complexidades associadas com o acoplamento forte entre a química do combustível e a turbulência em baixas temperaturas do preignition,” notou o membro da equipa Jacqueline Chen de Laboratórios Nacionais de Sandia. “Estas complexidades levantam desafios, mas igualmente as oportunidades, como as sensibilidades fortes à química do combustível e aos fluxos fluidos fornecem as opções múltiplas que podem conduzir ao projecto de um de grande eficacia, baixo-emissão do controle, sistema óptima combinado do motor-combustível.”

Os pesquisadores Nucleares da Energia Nuclear usam a aplicação de Denovo a, entre outras coisas, modelam o comportamento dos nêutrons em um reactor potência nuclear. Os centrais nucleares do envelhecimento de América fornecem aproximadamente um quinto da electricidade do país, e Denovo ajudá-los-á a estender suas vidas de funcionamento ao assegurar a segurança. O Titã permitirá que Denovo simule uma haste de combustível através de um círculo do uso em um núcleo de reactor em 13 horas; este trabalho tomou 60 horas no sistema de Jaguar.

As Alterações Climáticas O Elemento Modelo-Espectral da Atmosfera da Comunidade simulam o clima global a longo prazo. A modelagem atmosférica Melhorada sob o Titã ajudará pesquisadores melhor a compreender a qualidade do ar futura assim como o efeito das partículas suspendidas no ar.

Usando uma grade de pilhas de 14 quilômetros, o sistema novo poderá simular um a cinco anos pelo dia do tempo de computação, acima dos três meses ou de modo que Jaguar pudesse agitar completamente em um dia.

“Enquanto os cientistas são pedidos para responder não somente a se o clima está mudando mas a onde e como, a carga de trabalho para modelos globais do clima deve crescer dramàtica,” membro da equipa notável Kate Evans de CAM-SE de ORNL. O “Titã ajudar-nos-á a endereçar a complexidade que será exigida em tais modelos.”

ORNL é controlado por UT-Battelle para o Ministério de Energia. O Ministério de Energia é o único suporte o maior da investigação básica nas ciências físicas nos Estados Unidos, e está trabalhando para endereçar alguma de pressionar desafios de nosso tempo.

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

Last Update: 30. October 2012 09:20

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