Superkomputery były kiedyś ograniczone do wymagających naukowo zadań, jak analityka dużych zestawów danych dla medycyny, środowiska czy infrastruktury. Jednak w związku z pandemią czy tendencją do przenoszenia do chmury coraz bardziej zaawansowanych obliczeń, sztuczna inteligencja (AI), uczenie maszynowe (ML) czy rozwiązania z dziedziny przetwarzania wysokiej wydajności (HPC) zaczęły się pojawiać także w dużych firmach.
I tak jak chmura w tych firmach stworzyła nowe sposoby interakcji z klientami i nowe, bardziej elastyczne zasady pracy, tak superkomputery otwierają nowe możliwości w opracowywaniu przełomowych rozwiązań, przyspieszając badania i rozwój o rząd wielkości.
Oczywiście część firm pozostaje sceptyczna wobec HPC podzielając pogląd, że te technologie nie będą istotne dla codziennej pracy przez kolejne lata. Jednakże np. infrastruktura hiperkonwergentna czy infrastruktura wirtualnych pulpitów (VDI), czyli całkiem futurystyczne rozwiązania, już dziś kształtują przyszłość wielu przedsiębiorstw.
HPC może być przede wszystkim użyte jako wskazówka o tym, jakie technologie za jakiś czas wejdą w obszar „cywilny”. Przyglądanie się im może pomóc organizacjom usytuować się na czele innowacji i przed swoją konkurencją. Poza tym użytkownicy HPC stanowią często jedne z pierwszych osób wdrażających dane rozwiązanie i wykorzystują najnowsze i najszybsze technologie, zanim jeszcze zostaną one wykorzystane przez ostrożniejsze instytucje.
Efektywność energetyczna
Ktoś mógłby myśleć, że efektywność energetyczna i superkomputery to nie są pojęcia, które idą w parze. W końcu wiele z tych maszyn potrzebuje do działania ponad Megawat prądu, a roczne koszty elektryczności mogą z łatwością wynieść kilka milionów dolarów. Jednak nowa generacja superkomputerów pomaga firmom być łaskawszym dla planety, ponieważ oferują imponujący stosunek wydajności do pobieranej energii, a także wykorzystywane są do opracowywania nowych efektywnych produktów i rozwiązań, które pomagają ograniczyć zmiany klimatu.
Frontier to przykładowy superkomputer napędzany zoptymalizowanymi procesorami AMD EPYC 3 generacji i akceleratorami AMD Instinct, dzięki którym zapewnia ponad 1,5 Eksaflopsa szczytowej mocy obliczeniowej. Jest to maszyna, która jest na czele nie tylko najnowszej edycji listy Top500, ale także na szczycie najnowszej listy Green500, która jest rankingiem superkomputerów wg efektywności energetycznej. Maszyna, która wcześniej była na szczycie tej listy to zlokalizowana w Japonii MN-3 o efektywności na poziomie 39,39 Gigaflopsa na Wat, podczas gdy zbudowany przez HPE dla Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych w Oak Ridge National Laboratory system Frontier uzyskuje aż 62,68 Gigaflopsa na Wat. To oznacza, że procesory AMD EPYC i akceleratory AMD Instinct napędzają najbardziej efektywne superkomputery na świecie.
Lumi to z kolei przed-eksaskalarna maszyna uruchomiona w IT Centre for Science (CSC) w Kajaani w Finlandii i także jest jedną z najbardziej efektywnych na świecie, ponieważ uzyskuje 51,6 Gigaflopsa na Wat. Wykorzystano w niej zbliżoną technologię, co w Frontier, czyli zoptymalizowane procesory AMD EPYC i po cztery akceleratory AMD Instinct MI250X na węzeł. Obecna moc tego systemu to 151 Petaflopsów, a teoretyczna szczytowa moc to ponad 550 Petaflopsów. Jednak ciekawa jest jej koherencja pamięci między CPU a GPU, dzięki czemu jedna kopia danych jest przetwarzana przez oba te komponenty i tym samym potrzeba mniej energii na odczyt i zapis w pamięci.
To doskonały przykład innowacyjnej technologii, która w ciągu kilku lat zacznie pojawiać się na rynku serwerowym. Dzięki niej procesor i układ graficzny nie muszą tracić energii na pracę na dwóch zbiorach danych, a praca deweloperów oprogramowania jest łatwiejsza, ponieważ mogą pisać zunifikowany kod dla obu komponentów. Lumi wykorzystuje także niesamowitą technologię chłodzenia, która pozwala generowanemu przez ten superkomputer ciepłu być wykorzystanym w systemie ogrzewania miasta Kajaani. Dzięki temu roczny ślad węglowy tej miejscowości zostanie zmniejszony o 12 400 ton , a warto wiedzieć, że chłodzenie centrów danych może stanowić nawet 40% całego zużycia energii . Dzięki naturalnym przepływom i unikaniu recyrkulacji ogrzanego powietrza, jak w przypadku Lumi, operatorzy centrów danych mogą zredukować zużycie energii i towarzyszące im emisje.
Co to oznacza
Tworzenie bardziej zrównoważonego biznesu stało się priorytetem dla organizacji i coraz więcej firm ustala cele klimatyczne i dot. efektywności. One to właśnie mogą skorzystać na lekcjach, jakie dają innowacyjne technologie używane wśród najszybszych superkomputerów, a w szczególności tych rozwijanych przez AMD.
Badania AMD wykazały, że aby podtrzymać 1200 maszyn wirtualnych potrzeba 10 serwerów z dwoma procesorami AMD EPYC 7713 lub 15 z procesorami Intel Xeon Platinum 8380. Wybór między tymi dwoma to kwestia 32-procentowej oszczędności i emisji gazów cieplarnianych mniejszej o 70 ton metrycznych. Co więcej, wraz z większą liczbą rdzeni przypadających na gniazdo lub serwer, łatwiej jest dostosować moc obliczeniową do potrzeb i tym samym zmniejszyć liczbę niepotrzebnych serwerów.
AMD jest nie tylko na czele innowacji HPC i efektywności energetycznej, ale ma też ambitne cele na przyszłość, jak np. 30-krotna poprawa efektywności procesorów i akceleratorów między 2020 a 2025 rokiem. Jest to 2,5-krotnie szybciej niż trend w branży w latach 2015-2020 i 97-procentowa redukcja zużycia energii w przeliczeniu na jedno obliczenie w tym samym okresie.
Zarówno liderzy firm, jak i działów IT mogą skorzystać na przyjrzeniu się najnowszym wiadomościom ze świata superkomputerów. Współczesne maszyny tego rodzaju wyszły poza dotychczasową skalę i przecierają szlaki dla następnej generacji metod obliczeniowych, jak AI. I choć superkomputery mogą nie być terminem, o którym często myśli się w firmach, to jest oczywiste, że HPC szybko staje celem dla instytucji, które starają się być przed konkurencją. I procesory AMD, które są podstawą tej technologii, mogą kształtować przyszłość Twojej infrastruktury.
