拟议的超级计算机将比Cray1快六十亿次

2021年，阿贡国家实验室将部署一个价值5亿美元的超级计算机。该实验室已经针对各种工程应用。由Cray Inc.和英特尔公司开发的令人惊叹的快速计算机可能有助于解决一些世界上最难以理解的科学和工程问题，从宇宙的起源到廉价的高能电动汽车电池的开发。这台名为Aurora的机器将不同于任何曾经构建过的计算机。以每秒五分计算运行，它比现在最快的超级计算机快五到十倍。它将花费超过5亿美元，使用超过200,000个处理器核心，燃烧多兆瓦的功率，并且计算速度比Cray-1快60亿倍 - 这是40年前在地图上实现超级计算的机器。“这是一个计算机柜的篮球场，每一个都在高性能网络中互相连接，每秒进行10亿次操作，”Cray公司首席执行官Peter Ungaro告诉Design News。

加拿大设计与制造部门专注于对您而言至关重要的最新软件和产品。深入探索生成设计，电子元件，3D打印，快速原型设计和机器学习等令人兴奋的创新。学到更多!值得注意的是，Aurora的强大技术不仅适用于大型科学建模项目，如气候变化研究，也适用于工程应用。阿贡国家实验室将于2021年交付该机器，并计划在纯科学领域之外进行。那里的研究人员预见它将用于汽车和飞机的计算流体动力学分析，EV电池新材料的开发，自动驾驶汽车的仿真，电子行业未来CMOS芯片的创建以及无数其他应用。被称为“开放式用户设施”的Argonne希望将部分机器的数字运算功能分配给许多商业工程问题，满足大型计算需求

此外，从Aurora出现的技术将渗透到他们自己站点的企业用户。冰箱大小的计算机柜--Aurora将使用其中的200个 - 将单独购买。“这对于用商品技术建造这样的机器的兴奋很大，”Ungaro说。“这些是普通工程师利用的非常好的通用机器。”

Argonne Labs将Aurora的惊人计算能力称为“exascale”计算 - 这意味着它每秒将进行1018次计算。从正确的角度来看，一个人每秒一次将1 + 1 + 1加入手持计算器，没有时间吃饭或睡觉，需要31.7万亿年才能完成Aurora将在一秒内完成的工作。计算速度将比现在最快的超级计算机 -田纳西州橡树岭国家实验室的Summit机器快5到10倍。

这些功能被认为是解决极大计算问题所必需的，其中许多计算问题需要大量数据点。“在这些问题中发生的化学和物理学的类型如此精细，并且具有如此高的计算需求，如果没有亿亿次级计算机，我们就无法做到这一点，”科学主任凯瑟琳·莱利指出。为Argonne Labs的领导计算设施。“这将有助于我们提出比我们能够提出的更多实质性问题，即使是在峰会上。”

问这些问题的能力在很大程度上取决于机器的处理器，这些处理器将来自英特尔公司。英特尔将提供未指定数量的下一代Xeon可扩展处理器，以及Xe计算架构，下一代Optane DC持久存储器，以及英特尔的One API软件。

机器的构造与过去的超级计算有所不同，当时像Cray Research这样的公司将从头到尾设计和制造定制的超级计算机。Cray的传奇创始人Seymour Cray因其从布尔逻辑的编写到处理器开发再到冷却系统构建的能力而广为人知。Cray-1在1976年以每秒1.67亿次浮点运算的最高速度改变了行业，使用了一个3英尺×5英尺的处理器，其中包含25英里的布线。整个机器都装在一个大型半圆形沙发的垫子下面。

相比之下，Aurora机器将呼吁Cray，Inc。发挥完全不同的作用。Cray本质上将提供基础设施 - 代号为Shasta的下一代超级计算机体系结构，代号为Slingshot的可扩展互连系统，以及编程环境，包括编译器，库和工具。它还将提供200个冰箱大小的机柜，每个机柜大约4英尺宽，5英尺深，以容纳计算组件。

然而，Ungaro表示，Cray在Aurora的开发角色要求它作为高速计算机械的端到端构建者的根基。“我们的重点与Seymour Cray当天所做的非常相似，”他告诉我们。“我们弄清楚你需要哪些组件来克服(计算)瓶颈，我们就是这样做的。”

Aurora的设计和施工现在在多个地方进行。英特尔正在加利福尼亚州圣克拉拉市开发处理器和软件，而Cray正在西雅图，明尼阿波利斯，圣何塞，奥斯汀以及威斯康星州奇普瓦瀑布的旧研究中心工作。在2021年，英特尔和Cray将指派工程师支持在芝加哥附近的阿贡实验室部署Aurora。

阿贡科学家表示，他们已经有大大小小的项目，排在奥罗拉上线的那一天。“我们有针对Aurora的项目，从真正的大型模拟到数百万小型模拟，”Riley说。

其中最重要的是电动车电池研究，由Argonne电池工程师完成。“这是我们期望Aurora非常强大的地方之一，”莱利告诉我们。“Aurora让您可以探索，甚至可以探索可能具有更好电池设计属性的材料。”

Argonne表示，具有大量计算需求的工程团队可以在实验室网站上申请Aurora的时间。对于要求机器的5%或10%的大量时间分配，工程团队需要经历同行评审过程。