Dünyanın en hızlı açık bilim süper bilgisayarı Titan, Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda bu ay tamamlanarak dünyanın en zorlu bilimsel sorunlarının çözümüne doğru yeni fırsatlar yaratmaya başladı.
Titan'ın en yüksek performansı 20 petaflop – ya da saniyede 20 milyar kayar nokta işlemi - üzerindedir. Bu performansın yüzde 90 kadarı 18.688 NVIDIA Tesla K20 GPU hızlandırıcıdan gelmektedir. Bu hızlandırıcılar, bugüne kadar geliştirilen en yüksek performanslı hesaplama mimarilerinden olan NVIDIA Kepler mimarisini temel almaktadır.
Araştırmacılar, daha verimli ve daha yüksek kapasiteli motorlar ve daha hafif pillerden iklim değişikliklerini incelemek ve kansere çare bulmaya kadar çok geniş bir aralıktaki bilimsel alandaki buluş ve yenilikleri hızlandırmak için daha da hızlı süper bilgisayarlar kullanmaktadır. Titan, 1.000 petaflop'luk süper bilgisayarın hedeflendiği büyük ölçekli hesaplama yolunda bir kilometre taşıdır.
Titan, ABD Enerji Departmanı araştırma laboratuvarları ağının bir bölümü olan Oak Ridge Laboratuvarı tarafından bir açık bilim sistemi olarak işletilmektedir. Bu, sistemin fiziksel ve biyolojik olayları modelleme ve buluşları yalnızca deneylerle mümkün olduğundan daha hızlı gerçekleştirme için Titan'ı kullanacak akademik çevrelerden, devlet laboratuvarlarından ve geniş bir aralıktaki endüstrilerden araştırmacılar tarafından kullanılabileceği anlamına gelmektedir.
10 kat daha hızlı, 5 kat daha enerji verimli
Tesla K20 GPU'nun enerji verimliliği ve uygun maliyeti ile desteklenen Titan, kendinden önceki 2.3-petaflop'luk Jaguar sisteminden 10 kat daha hızlı ve beş kat daha enerji verimli olup aynı taban alanını kaplamaktadır. Oak Ridge, Jaguar'ı yalnızca CPU tabanlı mimarisini genişleterek yükseltseydi, sistem şu andaki boyutunun dört katı büyüklükte olurdu ve 30 megawatt üzerinde güç tüketirdi.
NVIDIA GPU Hızlandırmalı Hesaplama iş birimi CTO'su Steve Scott, "Titan'ı Tesla GPU'lar üzerine kurmak, Oak Ridge'e son derece karmaşık büyük uygulamaları çalıştırma olanağı vermenin yanı sıra en zorlu bilimsel problemlerin üstesinden gelmek için hızlandırılmış hesaplama kullanımının gerekliliğini gösteriyor" dedi. "Bu seviyelerdeki performansı, gücü ve uygun maliyeti geleneksel CPU tabanlı mimariler ile elde edemezsiniz. Hızlandırılmış hesaplama, önümüzdeki on yıl içinde büyük ölçekli performans seviyelerine olanak verecek olan en iyi ve en gerçekçi yaklaşımdır."
Titan'ın geliştirilmesi üç yıl önce, Oak Ridge'in daha önceki açık bilim sistemi lideri ve dünyanın en güçlü süper bilgisayarı Jaguar'ı yükseltme kararı ile başladı. Yükseltme Tesla K20 GPU hızlandırıcılar, sistemin 200 bölmesini bir Cray XK7 süper bilgisayara dönüştürmek için hesaplama modüllerinin dönüştürülmesi ve 710 terabit bellek içermektedir.
Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı hesaplama ve hesaplamaya dayalı bilimler yardımcı laboratuvar direktörü Jeff Nichols, "Bilim ve teknoloji daima birincil hedefimiz olmuştur, Titan dünya genelinde bilim adamlarının olağanüstü buluşlar yapmak üzere GPU hızlandırmalı hesaplamadan yararlanmasına olanak veren çığır açan bir araçtır" dedi. "Yeni Tesla GPU hızlandırıcılar, Titan'ın küçük bir şehrin tüketeceği enerjiyi tüketmeden olağanüstü performans seviyeleri sunmasına olanak veren performans ve enerji verimliliği sağlamaktadır."