Разработчики Intel и Argonne прокладывают путь к Exascale | Журнал "Вольт"
Чт. Ноя 26th, 2020


Intel и Аргоннская национальная лаборатория совместно работают над разработкой и проверкой приложений экзадачного класса с использованием графических процессоров (GPU) на основе микроархитектуры Intel Xe-HP и наборов инструментов Intel oneAPI. Разработчики в Argonne используют новейшие среды программирования Intel для гетерогенных вычислений, чтобы научные приложения были готовы к масштабированию и архитектуре суперкомпьютера Aurora при развертывании.

«Наше тесное сотрудничество с Argonne позволяет нам добиться огромных успехов в Aurora, поскольку мы стремимся принести лидерство в области эксафлопсии в США. Предоставление разработчикам раннего доступа к аппаратным и программным средам поможет нам ускорить путь к эксафлопсному моделированию, чтобы исследователи могли быстро начать пользоваться огромными вычислительными ресурсами системы ». -Триш Дамкрогер, вице-президент Intel и генеральный менеджер по высокопроизводительным вычислениям.

Предоставление высокоуровневых вычислений станет грандиозным достижением для всего мира и потребует тесного сотрудничества между правительством, академическими кругами и промышленностью. Суперкомпьютер Exascale требует не только разработки передовых технологий физического оборудования, но также необходимых приложений и системного программного обеспечения для эффективной работы на суперкомпьютере. Эти аппаратные и программные среды программирования позволяют исследователям подготовить ключевое прикладное программное обеспечение, которое в конечном итоге будет работать в системе Aurora.

Исследователи из Argonne Leadership Computing Facility (ALCF) в настоящее время используют платформы разработки программного обеспечения на базе графических процессоров Intel Xe-HP в рамках программы Aurora Early Science Program и Exascale Computing Project. Эти две программы предназначены для подготовки ключевых приложений, библиотек и инфраструктуры для Aurora. Команды Intel и Argonne вместе работают над совместным проектированием, тестированием и проверкой нескольких эксафлопсных приложений.

Наличие доступа к графическим процессорам Intel Xe-HP и инструментам разработки позволяет разработчикам Argonne выполнять оптимизацию программного обеспечения для центральных процессоров (ЦП) и графических процессоров Intel и исследовать сценарии, которые было бы трудно воспроизвести в чисто программных средах. Графические процессоры Xe-HP представляют собой средство разработки для графических процессоров Intel Xe-HPC («Ponte Vecchio»), которые будут использоваться в системе Aurora.

«Наше сотрудничество с Intel в области разработки кросс-архитектурного кода приносит пользу многим нашим командам разработчиков», – сказала Сьюзан Коглан, директор проекта Aurora в ALCF. «Такой подход к совместному проектированию привел к быстрому созреванию программного стека до производственного качества для исполнения на Aurora».

Исследователи используют платформы разработки программного обеспечения Intel для оптимизации кода приложений для его эффективной работы на графических процессорах Intel. Примеры проектов на тестировании ALCF и валидации приложений exascale на графических процессорах Intel Xe-HP включают:

  • Проект EXAALT, который позволяет проводить молекулярную динамику в экзадачном масштабе для задач синтеза и деления энергии.
  • Проект QMCPACK, в рамках которого разрабатываются алгоритмы квантового Монте-Карло в экзашкале для улучшения предсказаний, касающихся сложных материалов.
  • Проект GAMESS, который разрабатывает ab-initio методы фрагментации для более эффективного решения проблем вычислительной химии, таких как проблемы гетерогенного катализа.
  • Проект ExaSMR, в рамках которого разрабатываются возможности высокоточного моделирования в экзафосфоре для сложных физических явлений, происходящих в действующих ядерных реакторах, с целью окончательного улучшения их конструкции.
  • Проект HACC, в рамках которого разрабатываются космологические модели экстремального масштаба в экзафосфере, которые позволят ученым одновременно анализировать данные наблюдений, полученных с помощью современных телескопов, для проверки различных теорий.

Наборы инструментов Intel oneAPI используют аппаратные возможности, встроенные в процессоры Intel, такие как Intel AVX-512 и технологию Intel DL Boost, а также функции, уникальные для Intel XPU (процессоры, графические процессоры, FPGA и ускорители).

Разработчики Aurora теперь имеют доступ к оборудованию на базе Intel Xe-HP и инструментам Intel oneAPI. Золотой выпуск Intel oneAPI Toolkits поступит в продажу в декабре и будет доступен бесплатно локально и в Intel DevCloud. Intel DevCloud позволяет разработчикам тестировать код и рабочие нагрузки на различных архитектурах Intel. Intel DevCloud недавно расширился за счет нового оборудования Intel Xe GPU. Доступ к Intel Xe-HP доступен избранным разработчикам.



Source link

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *