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IBMとNvidiaが世界最速のスーパーコンピュータを完成させました

近年ではコンピューターのパーツは手に入りやすくなってきています。RyzenとIntelの間で激しいチップ競争のおかげでCPUが手頃な価格にさがりました。中国の製造業者もチップ設計を生産する能力を開発して、世界で最強、最速のスーパーコンピュータを作る事に成功しました。中国はもう過去5年間スパコンの一位の座をとっており、米国は5位に甘んじていました。しかし、米国エネルギー省が6月8日に一位を獲得し、世界最強最速のスーパーコンピュータ「Summit」(サミット)の建設完成を発表しました。
 
このスパコンの能力は、一秒200ペタフロップ(petaflop)、または20,000,000,000回の計算を実行できるので、本当に驚異的です。過去のレコード所有者、中国の神威・太湖之光(Sunway TaihuLight Supercomputer)は93.01ペタフロップを実行できるので、2倍以上の速さです。オークリッジ国立研究所 (Oak Ridge National Laboratory)で演算がテストされて、世界で初めてのエグゼクティブ・コンピューティング(exascale)計算を成功させました。この計算はバイオ・エネルギーと人間の健康を研究用の比較ゲノミクス演算でして、1.88エクサオ(exaops)で刻まれました。
 
サミットはIBMとNvidiaが共同で開発で完成された作品で、最先端技術を実装しています。4608台のサーバにはそれぞれ、IBMの22コアのPower9プロセッサーが2つ搭載されています。Power9プロセッサはGPU、FPGA、DSP、ASIC、とメモリ・コヒーレンス(memory coherence)の加速度機能を使用できる設計であります。さらに各サーバには、単機能ASICよりも優れた性能を発揮するNvidiaのTesla V100 GPUが六つ搭載されています。
 
NvidiaとIBMは、チップをNVLinkと統合して、一秒300ギガバイト、またはPCI Expressレーンの10倍のスピードを実現しています。これらの構成要素は、デュアルレールMellanox EDR 100Gb / s InfiniBandと相互接続されており、高帯域幅のパスウェイを提供します。 NVIDIAのディレクター、パレック・ハニア氏(Parech Kharya)は「これは世界最大のGPU加速スーパー・コンピューターなのです」と述べました。
 
サミットは今年後半にプロジェクトに公開される予定です。サミットで予定されているプロジェクトの一部は次のとおりです：
•超新星のシミュレーションで、金や鉄などの重元素が宇宙にどのように撒かれているかを調べる天体物理学プロジェクト。
•健康データを自動的に分類及び分析して、遺伝子、環境または生物学的マーカーなどの疾患を引き起こす変数間の関係を見ることができる癌研究。
•人間のタンパク質と細胞のシステムを分析して、機能と進化のパターンを特定するシステム生物学の研究。
 
これらの成果が印象的でありますが、サミットはエグゼクティブ・コンピューティング(Exascale)演算できるスパコンの開発のレース足掛かりです。エグゼクティブ・コンピューティングは、1秒でexaFLOPS、または10 ^ 18の計算ができるシステムのことです。米国エネルギー省と中国および日本は、この能力を備えたスーパーコンピュータを開発するための政策がさらにありますので今後数年間、色んな素晴らしい発表を見ることができると思います。

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IBM and Nvidia has Completed the World’s Fastest Supercomputer

As we have seen a fierce chip competition between Ryzen and Intel, the affordability has been much appreciated by consumers. Chinese manufactures have also been developing their capabilities to produce in-house chip designs which have allowed them to create the world’s strongest and fastest supercomputer. In fact, China has held the title for the last five years while the US only clocked in at 4^th place. US Department of Energy has reclaimed the title as on June 8^th, they have announced they have completed construction of the fastest supercomputer in the world, Summit.
 
The capabilities of the machine is truly staggering as it can perform 200 petaflops, or 20 quadrillion calculations per second. This is over twice as fast as previous record holder, China’s Sunway TaihuLight Supercomputer which could perform 93.01 petaflops. Researchers at the Oak Ridge National Laboratory have been testing the system and have succeeded in running the world’s first exascale scientific calculation. Using comparative genomics calculations used for research in in bioenergy and human health, the machine has run a 1.88 exaops calculation.
 
The machine was built in a joint effort by IBM and Nvidia, which implements some of their most state of the art technology. The 4,608 servers each has two of IBM’s 22 core Power9 processors. These Power9 processor’s acceleration capabilities in GPU, FPGAs, DSPs and ASICs and memory coherence features give it the prime advantage in this architecture. Each server contain six Nvidia’s Tesla V100 GPUs which provide better performance than single-function ASICs.
 
Nvidia and IBM’s collaborated to integrate their chips together with NVLink to provide 300 gigabytes per second or ten times faster than any PCI express lanes. These components are interconnected with dual-rail Mellanox EDR 100Gb/s InfiniBand, giving it high bandwidth pathways. Parech Kharya, a director at Nvidia stated, “It’s the world’s largest GPU-accelerated supercomputer.”
 
The Summit supercomputer will be open to projects later this year. Some of the projects scheduled to be run on summit are:

• An Astrophysics project that simulates exploding stars known as supernovas, to investigate how heavy elements such as gold and iron are seeded in the universe.
• Cancer research that can automatically sort and analyze health data to see relationships between disease causing variables such as genes, environment and biological markers.
• Systems biology research to analyze human proteins and cellular systems to identify patterns in their function and evolution.

 
As impressive as these achievements are, Summit is still another stepping stone in the overall Exascale computing race. Exascale computing is a system that is capable of an exaFLOPS or 10^18 calculations per second. The US Department of Energy along with China and Japan have all developed an initiative to develop a supercomputer of their own with this capability. We should anticipate more iterations and breakthroughs in this field in the coming years.