Pris för ORNL-LagSegrar, Når att ha Nått fram till den Snabbaste Kapaciteten Någonsin i Vetenskaplig SupercomputingApplikation

Published on November 20, 2008 at 6:51 PM

Ett lag ledde vid Thomas Schulthess av U.S.-Avdelningen av Energis den Oak Ridge Medborgare som Laboratoriumet mottog den prestigefulla Anslutningen 2008 för Beräknande Maskineri (ACM) Gordon Sätta en klocka på Bända Torsdag, når det har nått fram till den snabbaste kapaciteten någonsin i en vetenskaplig supercomputingapplikation.

Den Cray XT5 Jaguar har nått fram till den snabbaste kapaciteten någonsin i en vetenskaplig supercomputingapplikation.

Schulthess är gruppledare av ORNLS den Computational Gruppen för MaterialVetenskap och accepterade för en tid sedan en placera, som direktören av den Schweiziska MedborgareSupercomputingen Centrerar på Manno, en institution av ETH Zurich. Han och kollegor Thomas Maier, Michael Somrar och Gonzalo Alvarez, all ORNL, uppnådde 1,352 quadrillionberäkningar en understödja--eller 1,352 petaflops--på ORNLS supercomputeren för Cray XT Jaguar med en simulering av superconductors eller material som förar elektricitet utan motstånd. Genom att ändra algoritmerna och programvarudesignen av dess DCA++, kodifiera för att maximera rusar, utan att offra exakthet, var laget kompetent att öka kapacitet tiofaldigt med hjälpen av John Levesque och Jeff Larkin av Cray Inc.

Jaguar förbättrades för en tid sedan till en maximal kapacitet av petaflops 1,64, danande det hängivna världens det första petaflopsystemet för att öppna forskning. Lagets simulering som göras effektivt bruk av 150.000 av Jaguar 180.000 positiva bearbeta, kärnar ur för att undersöka elektrisk conductance.

Att sätta prestationen in i perspektiv skulle den tar varje man, kvinna, och barnet jorda en kontakt på mer än 500 år för att fungera till och med så många beräkningar, som DCA++ får igenom i en singeldag--och det antar att varje av oss fungerade dygnet som löser en beräkning en understödja.

Forskare har bekant om superconductors för nästan ett århundrade och har värderat hög dessa material både för att deras kapacitet ska föra elektricitet utan motstånd eller energiförlust, och för deras speciellt starka magnetiskt sätta in. Superconducting material har tydlig potentiell applikation in att driva överföringen, och superconducting magneter har funnit en förlägga i sjukhus som magnetiskt avbilda för resonans bearbetar med maskin, partikelgaspedaler liksom Europa den Stora HadronCollideren och trans.system för magnetisk levitation.

Utmaningen är, att superconducting material måste vara mycket, mycket kallt. Även så-kallade mycket varma superconductors--upptäckt i mitt--80-tal--måste kylas till ”en övergångstemperatur” av omkring? °F, för de ställer ut deras fantastiska uppförande. I tillägg är en full vetenskaplig förklaring saknaden av hur mycket varma superconductors fungerar.

Laget använde DCA++-applikationen inom en bekant lova matematisk ram, som den tvådimensionella Hubbarden modellerar. Dessa simuleringar var första i vilka den hade nog beräkning driva till flyttningdet okändaideal, perfekt beställde material. Genom att se material med oordning--eller impurities--laget är röra in mot de nödvändigtvis ofullbordade materialen som finnas i verklig värld.

”Är de verkliga materialen mycket inhomogeneous,” den noterade gruppmedlemmen Thomas Maier av ORNL.

Specifikt laget fokuserat på kemisk oordning i mycket varma superconductors som är bekant som cuprates--lagrar av förkopprar oxiden som avskiljs av lagrar av isolera som är materiellt. Genom att flytta fram vår överenskommelse av samspelet mellan dessa imperfections och superconductivity, arbetslöftena för att hjälpa forskare att skjuta övergångstemperaturer någonsin higher och eventuellt att att närma sig det upphöjda målet av ”rumstemperatursuperconductors,” eller material som ställer ut detta uppförande utan konstgjort kyla.

Det utstuderade laget lokalavskyn mellan elektroner på den samma atomen. Därför Att elektroner har en elektrisk laddning för negation, skjuter de en another bort i vad är bekant som en Coulombavsky. För Att det materiellt måste ska bli superconducting, emellertid, elektronerna betaget denna avsky, och att sammanfoga in i enheter som kallas Cooper, parar. Laget ser för att ta fördel av en tidigare upptäckt som indikerar att isolera som är materiellt främjar detta processaa genom att dra elektroner i väg från förkoppraoxidlagrar.

”Om du drar elektroner i väg från förkoppraoxidlagrarna, blir de superconducting,”, sade Maier. ”Därefter är ifrågasätta, vad händer, om du byter ut lanthanum med strontium, för anföra som exempel. Du har olika spänningar, men du bör också ha olika Coulombavskyar på varje plats.”,

Att uppnå tåld rusa visat i simuleringen, laget som göras två grundändringar till DCA++-applikationen och att låta den försena minne-intensiva funktioner, och att använda mindre minne-intensiva data bilda. Båda av dessa tekniker exploaterar faktumet att DCA++ använder Monten - carlo att närma sig, som relies på slumpmässig provtagning av en variabel för att undersöka system liksom den tvådimensionella Hubbarden modellerar, som inte lånar sig till en avkrävalösning.

Mellan tvåna att närma sig, laget var kompetent att öka rusa av applikationen vid en dela upp i faktorer av omkring 10, enligt gruppmedlemmen Marcus som Eisenbach av ORNLS Medborgare Centrerar för Computational Vetenskaper. Denna förhöjning rusar in låter laget se en mer bred variation av material, i ökande, specificerar.

Last Update: 24. January 2012 04:59

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit