Argonne estabelece as bases para seu supercomputador de próxima geração

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Argonne estabelece as bases para seu supercomputador de
próxima geração
A Aurora está sendo instalada em uma nova ala do data center da ALCF, onde o trabalho está em
andamento há vários anos para expandir e atualizar seu espaço.
Pavimentando o caminho para uma nova classe de computadores que impulsionará inovações sem
precedentes e avanços científicos.
Ocupando o espaço de duas quadras profissionais de basquete e pesando 600 toneladas, o enorme
supercomputador Aurora exascale está tomando forma nos EUA. Laboratório Nacional do Departamento
de Energia (DOE) Argonne.
Longas filas de armários pretos de 8 pés de altura se aproximam do lado de uma nova ala do centro de
dados de paredes brancas que abriga outros supercomputadores de Argonne. Os racks de computação
da Aurora são intercalados com armários contendo um sistema especial de resfriamento a água.
Inúmeros cabos vermelhos e azuis enrolam-se dentro e fora de cada gabinete, canalizando água de
baixo do piso do centro de dados para resfriar o sistema. A fiação elétrica fornece energia da sala
mecânica acima, e mais de 300 milhas de cabos de rede conectam o sistema.
“Vai ser uma ferramenta revolucionária para a comunidade científica.” Diretor da ALCF,
Michael Papka
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O trabalho está em andamento há vários anos para que a infraestrutura opere o sistema de classe
mundial. Construído pela Intel e Hewlett Packard Enterprise, o Aurora será teoricamente capaz de
oferecer mais de dois exaflos de poder de computação. Isso significa que deve ser capaz de fazer mais
de 2 bilhões de cálculos por segundo, tornando a Aurora um dos supercomputadores mais rápidos do
mundo.
Quando o Aurora for concluído no próximo ano, sua alta velocidade de computação e recursos de
inteligência artificial permitirão a ciência que é impossível hoje.
Pesquisadores de todo o mundo usam os supercomputadores do Argonne Leadership Computing
Facility (ALCF) para enfrentar uma ampla gama de problemas científicos. Exemplos incluem projetar
aviões mais eficientes, investigar os mistérios do cosmos, modelar os impactos das mudanças climáticas
e acelerar a descoberta de novos materiais. A ALCF é uma instalação de usuário do DOE Office of
Science.
“Com o Aurora, estamos construindo uma máquina que será capaz de fazer inteligência artificial, análise
de big data e simulações de alta fidelidade em uma escala que não vimos antes”, disse Michael Papka,
diretor da ALCF. “Vai ser uma ferramenta revolucionária para a comunidade científica.”
O processo de implantação de um novo supercomputador começa com as principais atualizações de
instalações necessárias para operar o sistema, incluindo trabalho elétrico e mecânico em escala de
utilidade.
“Preparar um novo supercomputador requer anos de planejamento, coordenação e colaboração”, disse
Susan Coghlan, diretora de projeto da ALCF para Aurora. “Aurora é o nosso maior e mais poderoso
supercomputador até agora, então tivemos que fazer algumas atualizações substanciais de instalações
para se preparar para o sistema. Transformamos nosso prédio com a adição de novos espaços de data
center, salas mecânicas e equipamentos que aumentaram significativamente nossa capacidade de
energia e resfriamento”.
Como o Aurora é um sistema de refrigeração líquida, a Argonne teve que atualizar sua capacidade de
resfriamento para bombear 44.000 galões de água através de um complexo circuito de tubos que se
conecta a torres de resfriamento, resfriadores, trocadores de calor, um sistema de filtragem e outros
componentes. Com tubos que variam de 4 polegadas a 30 polegadas de diâmetro, o sistema de
resfriamento garante que a água esteja nos níveis perfeitos de temperatura, pressão e pureza à medida
que passa pelo hardware Aurora.
A sala elétrica, que está localizada no piso acima do data center, é reforçada para suportar o peso de um
avião. Ele contém 14 subestações que fornecem 60 megawatts de eletricidade para alimentar não
apenas os sistemas de computação Aurora, mas também os futuros sistemas de computação da
Argonne e as necessidades diárias de eletricidade de todo o edifício. A sala elétrica é equipada com
uma grande escotilha de teto para que as subestações possam ser abaixadas (e para fora, se
necessário) por guindastes de construção.
“Quando estamos fazendo um trabalho em escala de serviços públicos para atualizar a capacidade de
energia e resfriamento, nosso objetivo é criar uma infraestrutura que também possa suportar sistemas
futuros”, disse Coghlan.
https://www.energy.gov/science/doe-explainsartificial-intelligence
https://www.energy.gov/science/doe-explainsartificial-intelligence
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Uma vez que as principais atualizações das instalações estavam em vigor, a equipe passou a melhorias,
como garantir que a energia seja entregue nos locais certos com a tensão certa, instalando telhas de
piso pesadas para suportar o enorme supercomputador e colocando tubos para ligar o sistema de água
ao Aurora.
A instalação continua neste outono com a entrega gradual do mecanismo de computação do Aurora:
GPUs de última geração da Intel (unidades de processamento gráfico) e CPUs (unidades de
processamento central). Seis GPUs e duas CPUs são encapsulados em uma lâmina de computação
elegante e fina, que contém os componentes de hardware que compõem uma máquina. As lâminas
serão inseridas verticalmente em cada um dos armários de Aurora. A fase final irá atualizar o sistema
com memória de alta largura de banda.
Embora sempre haja desafios associados ao trabalho de construção nessa escala, muitas atualizações
das instalações da Aurora foram realizadas durante a pandemia de COVID-19, criando algumas
questões imprevistas relacionadas ao acesso ao empreiteiro e interrupções na cadeia de suprimentos. A
equipe da Aurora vem construindo o supercomputador peça por peça à medida que os componentes se
tornaram disponíveis.
“Basicamente montamos e construímos todo o sistema no piso do data center”, disse Coghlan. “Em vez
de esperar que cada parte estivesse pronta de uma só vez, decidimos tomar quaisquer partes e peças
que pudéssemos obter. Tivemos que ser ágeis, adaptando e modificando o plano em tempo real para
olhar para o que podemos construir e o que temos que empurrar para uma data posterior. ”
Ter grande parte do sistema físico e da infraestrutura de suporte no local permitiu que a Argonne, a Intel
e a Hewlett Packard Enterprise testem e ajustem vários componentes, como o sistema de
armazenamento e o circuito de resfriamento, antes da implantação do supercomputador para que ele
esteja pronto para a ciência no primeiro dia.
“Foi incrível ver nosso prédio passar de uma zona de construção para um novo data center de última
geração”, disse Papka. “Não podemos esperar para poder em Aurora, abri-la para a comunidade de
pesquisa e trabalhar com eles para levar sua ciência a novos níveis.”
O Argonne Leadership Computing Facility fornece capacidades de supercomputação para a
comunidade científica e de engenharia para promover a descoberta e a compreensão fundamentais em
uma ampla gama de disciplinas. Apoiado pelos EUA. Escritório de Ciência do Departamento de Energia
(DOE) do Departamento de Energia (DOE) programa de Pesquisa em Computação Científica (ASCR), o
ALCF é uma das duas Instalações de Computação de Liderança do DOE no país dedicadas à ciência
aberta.
Argonne National Laboratory busca soluções para problemas nacionais prementes em ciência e
tecnologia. O primeiro laboratório nacional do país, Argonne realiza pesquisas científicas básicas e
aplicadas de ponta em praticamente todas as disciplinas científicas. Os pesquisadores da Argonne
trabalham em estreita colaboração com pesquisadores de centenas de empresas, universidades e
agências federais, estaduais e municipais para ajudá-las a resolver seus problemas específicos, avançar
a liderança científica da América e preparar a nação para um futuro melhor. Com funcionários de mais
de 60 países, a Argonne é administrada pela UChicago Argonne, LLC para os EUA. Escritório de
Ciência do Departamento de Energia.http://www.uchicagoargonnellc.org/
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Os Estados Unidos O Escritório de Ciência do Departamento de Energia é o maior defensor da
pesquisa básica em ciências físicas nos Estados Unidos e está trabalhando para enfrentar alguns dos
desafios mais prementes do nosso tempo. Para mais informações, visite https:// ener gy .gov/ s c ience.
O material neste comunicado de imprensa vem da organização de pesquisa de origem. O conteúdo
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