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Le bras monte en HPC avec Ampere Computing au SC20

Au cours des 18 derniers mois, les chercheurs ont été témoins d’une énorme augmentation des performances de 25,5 fois pour les plates-formes basées sur Arm dans le calcul haute performance, grâce aux efforts combinés des écosystèmes Arm et NVIDIA.

De nombreux ingénieurs méritent des applaudissements pour les gains.

  • Le cœur Arm Neoverse N1 a donné aux systèmes sur puce comme Altra d’Ampere Computing une amélioration estimée à 2,3 fois par rapport aux conceptions de l’année dernière.
  • Les GPU A100 Tensor Core de NVIDIA ont réalisé les gains les plus importants jamais réalisés en une seule génération.
  • Les dernières plates-formes sont passées à des cœurs, des voies d’entrée / sortie et de la mémoire plus nombreux et plus rapides.
  • Et les développeurs d’applications ont ajusté leur logiciel avec de nombreuses nouvelles optimisations.

En conséquence, la conception de référence basée sur Arm de NVIDIA pour le HPC, avec deux SoC Ampere Altra et deux GPU A100, vient de livrer 25,5 fois plus que les serveurs à double SoC que les chercheurs utilisaient en juin 2019. Notre accélération GPU, basée sur Arm à elle seule, la plate-forme de référence a enregistré un gain de performance de 2,5 fois en 12 mois.

Les résultats couvrent des applications – y compris GROMACS, LAMMPS, MILC, NAMD et Quantum Espresso – qui sont essentielles pour travailler comme la découverte de médicaments, une priorité absolue pendant la pandémie. Ces applications et bien d’autres prêtes à fonctionner sur des systèmes basés sur Arm sont disponibles dans des conteneurs sur NGC, notre hub pour les logiciels accélérés par GPU.

Les entreprises et les chercheurs qui repoussent les limites dans des domaines tels que la dynamique moléculaire et la chimie quantique peuvent exploiter ces applications pour stimuler les progrès non seulement dans la science fondamentale, mais dans des domaines tels que la santé.

Sous le capot avec bras et HPC

La dernière architecture de référence associe le débit écoénergétique du Mt. d’Ampere Computing. Jade, une plate-forme de serveur de taille 2U, avec le HGX A100 de NVIDIA qui accélère déjà plusieurs supercalculateurs dans le monde. C’est le successeur d’un design qui a fait ses débuts l’année dernière, basé sur les GPU Marvell ThunderX2 et NVIDIA V100.

Mt. Jade se compose de deux SoC Ampere Altra contenant 80 cœurs chacun basés sur le cœur Arm Neoverse N1, tous fonctionnant jusqu’à 3 GHz. Ils fournissent 192 voies PCI Express Gen4 et jusqu’à 8 To de mémoire pour alimenter deux GPU A100.

Ampère Computing Mt.  Conception de référence Jade
Le mont. La plate-forme de serveur Jade prend en charge 192 voies PCIe Gen4.

La combinaison crée un nœud convaincant pour les supercalculateurs de nouvelle génération. Ampere Computing a déjà bénéficié du soutien de neuf fabricants d’équipement d’origine et de conception et d’intégrateurs de systèmes, dont Gigabyte, Lenovo et Wiwynn.

Un écosystème HPC à bras ascendant

Autre signe d’un écosystème en expansion, le groupe d’utilisateurs Arm HPC a organisé un événement virtuel avant le SC20 avec plus de trois douzaines de conférences d’organisations telles que AWS, Hewlett Packard Enterprise, le Juelich Supercomputing Center, RIKEN au Japon et Oak Ridge et Sandia National Labs aux États-Unis La plupart des conférences sont disponibles sur sa chaîne YouTube.

En juin, Arm a fait son plus grand succès dans le domaine du calcul intensif à ce jour. C’est à ce moment que le système Fugaku au Japon a fait ses débuts au n ° 1 de la liste TOP500 des supercalculateurs les plus rapides au monde avec un superbe 415,5 pétaflops utilisant le processeur A64FX basé sur Arm de Fujitsu.

À l’époque, il était l’un des quatre supercalculateurs alimentés par Arm de la liste et le premier à utiliser les extensions vectorielles évolutives d’Arm, technologie intégrée dans les conceptions Neoverse de nouvelle génération d’Arm que NVIDIA prendra en charge dans son logiciel.

Pendant ce temps, AWS exécute déjà des tâches HPC cloud telles que la génomique, la modélisation des risques financiers et la dynamique des fluides de calcul sur ses processeurs Graviton2 basés sur Arm.

NVIDIA accélère l’armement dans HPC

La présence croissante d’Arm dans le domaine HPC fait partie d’un vaste écosystème de 13 millions de développeurs dans des domaines allant des smartphones aux superordinateurs. C’est une communauté que NVIDIA vise à élargir avec notre accord pour acquérir Arm afin de créer la première entreprise mondiale à l’ère de l’IA.

Nous étendons l’écosystème avec la prise en charge Arm intégrée à nos logiciels NVIDIA AI, HPC, réseau et graphique. Lors de l’événement supercalculateur de l’année dernière, le PDG de NVIDIA, Jensen Huang, a annoncé notre travail d’accélération d’Arm in HPC en plus de notre support continu pour les architectures IBM POWER et x86.

Prise en charge de Nvidia pour l'écosystème Arm
Nvidia a étendu sa prise en charge de l’écosystème Arm.

Depuis lors, nous avons annoncé nos DPU BlueField-2 qui utilisent Arm IP pour accélérer et sécuriser les tâches de mise en réseau et de stockage pour les applications cloud, embarquées et d’entreprise. Et depuis plus d’une décennie, nous sommes un fervent utilisateur des conceptions Arm à l’intérieur de produits tels que nos modules Jetson Nano pour la robotique et d’autres systèmes embarqués.

Nous sommes ravis de participer aux gains de performances spectaculaires d’Arm in HPC. C’est la dernière page de l’histoire d’un écosystème Arm ouvert et prospère qui ne cesse de s’améliorer.

Pour en savoir plus, consultez l’adresse spéciale NVIDIA SC20.