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ORNL のチームは科学的なスーパーコンピューティングアプリケーションの最も速いパフォーマンスを達成した後賞に勝ちます

Published on November 20, 2008 at 6:51 PM

オーク・リッジの国立研究所米国エネルギー省のトマス Schulthess によって導かれたチームは科学的なスーパーコンピューティングアプリケーションの最も速いパフォーマンスを達成した後計算機械装置 (ACM) のための著名な 2008 年の連合をゴードン鐘入賞した木曜日受け取りました。

Cray XT5 のジャガーは科学的なスーパーコンピューティングアプリケーションの最も速いパフォーマンスを達成したありますことが。

Schulthess は ORNL の計算の物質科学のグループのグループのリーダーで、最近 Manno の職をのでスイスの各国用のスーパーコンピューティングの中心のディレクター、 ETH チューリッヒの施設受け入れました。 彼および同僚トマス Maier、ミハエル夏およびゴンサーロは Alvarez、 ORNL すべて、秒 1.352 の quadrillion の計算を達成しました--または 1.352 の petaflops--抵抗なしで電気を行なう超伝導体、または材料のシミュレーションを用いる ORNL の Cray XT のジャガーのスーパーコンピュータ。 正確さを犠牲にしないで速度を最大化するために DCA++ コードのアルゴリズムそしてソフトウエア設計の修正によってチームはジョン Levesque および Cray Inc. のジェフ Larkin の助けによってパフォーマンスを 10 倍に後押しできました。

ジャガーはそれに開いた研究に専用されている世界の最初 petaflop システムをする 1.64 の petaflops のピークパフォーマンスに最近アップグレードされました。 チームのシミュレーションは電気導電率を探索するためにコアの処理 180,000 とジャガーの 150,000 の効率的な使用をしました。

見通しに達成を入れるためには、それは DCA++ が 1日に通過すると同様に多くの計算によって働くように地球のあらゆる人、女性および子供を 500 年以上取ります--そしてそれは仮定しま私達のそれぞれが働いたことを日夜 1 つの計算を解決します秒。

研究者はほぼ世紀の超伝導体について確認し、すばらしい抵抗なしで電気を、かエネルギー損失が行なう彼らの機能と彼らの特に強い磁界のためのこれらの材料あります。 Superconducting 材料に送電で明らかで潜在的なアプリケーションがあり、 superconducting 磁石は病院ヨーロッパの大きいハドロンの Collider のような磁気共鳴イメージ投射機械、粒子加速装置、および磁気浮揚の交通システムの場所を見つけました。

挑戦は非常に冷たい superconducting 材料が非常にあるなることです。 いわゆる高温超伝導体--80 年代半ばに検出される--の 「遷移温度に」冷やされなければなりませんか。それらがすばらしい動作を表わす前に °F。 さらに、完全な科学的な説明は高温超伝導体がどのようにの働くか抜けています。

チームは二次元の Hubbard モデルとして知られていた有望な数学フレームワーク内の DCA++ アプリケーションを使用しました。 これらのシミュレーションはそれが理想的な持っていたかどれの第 1、完全に発注された材料を越えて移動する十分なコンピューティング電力をでした。 無秩序の材料を見ることによって--または不純物--チームは現実の世界で見つけられる必ずしも不完全な材料の方に移動しています。

「実質材料非常に異種」、は ORNL の注目されるチーム・メンバートマス Maier です。

具体的には、 cuprates として知られている高温超伝導体の化学無秩序に焦点を合わせるチーム--銅酸化物の層は絶縁体の層分かれました。 研究者が遷移温度を、多分人工的な冷却しないでこの動作を表わす材料または 「室温超伝導体の高い目的により高く押すのを」、の助けるこれらの欠陥と超伝導、作業約束の間で相互作用の私達の理解を進めることによって近づきます。

チームは同じ原子の電子間のローカル拒絶を調査しました。 電子に否定的な充電があるので、知られているものがのクーロンの拒絶として互いを押します。 しかし材料のために電子 superconducting なることはこの拒絶を克服し、 Cooper の呼出される単位ペアに結合しなければなりません。 チームは絶縁体は銅酸化物の層ことをから電子を引くことによってこのプロセスを促進することを明記するより早い発見を利用するために見ています。

「銅酸化物から電子を層になれば引けば、 Superconducting なります」と Maier は言いました。 「質問は例えばストロンチウムとランタンを取り替えれば起こる何が、それからあります。 異なった潜在性があります、また各サイトの異なったクーロンの拒絶があるべきです」。

DCA++ アプリケーションへの 2 つの基本的な変更になされるシミュレーションで、チームを示される支えられた速度達成するためメモリ集中的な操作を遅らせ、より少なくメモリ集中的なデータフォームを使用するようにそれがします。 両方の技術は DCA++ が厳密な解決に彼ら自身を貸さない二次元の Hubbard モデルのようなシステムを探索するために変数のランダムサンプリングに頼る、モンテカルロのアプローチを使用するという事実を開発します。

2 つのアプローチ間で、チームは計算科学のための ORNL の各国用の中心のチーム・メンバーマーカス Eisenbach に従って約 10 の要因によってアプリケーションの速度を、後押しできました。 速度のこの増加はチームが高められた細部の材料の多種多様を見ることを可能にします。

Last Update: 14. January 2012 11:32

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