Tutkijat rikkovat exaflop-esteen simuloidakseen kvanttikemiaa

Ryhmä, jota johtivat tutkijat Paderbornista Saksasta, professori Thomas D. Kühne ja professori Christian

Plössla onnistui olemaan ensimmäinen ryhmä maailmassajoka rikkoi laskennallisten tieteen sovellusten suuren eksaasteikkoesteen – yli biljoonaa liukulukuoperaatiota sekunnissa. Tällä saavutuksella he tekivät uuden maailmanennätyksen.

Tutkijat ovat voittaneet eksascale-haasteensamalla kun simuloidaan SARS-CoV-2-piikkiproteiinia todellisessa tieteellisessä laskentasovelluksessa. He tekivät läpimurron Perlmutter-supertietokoneen avulla National Energy Research Scientific Computing Centerissä (NERSC) Yhdysvalloissa.

Perlmutter on tällä hetkellä viidesmaailman nopein tietokone. Perustana oli uusi mallinnusmenetelmä, jonka Plössl ja Kühne kehittivät viime vuosina ja integroivat avoimen lähdekoodin kvanttikemian ohjelmaan CP2K.

Korkean suorituskyvyn tietojenkäsittelyn maailmassaKaksinkertaisen tarkkuuden (64-bittinen) liukulukuaritmeettisten operaatioiden määrä sekunnissa on supertietokoneen suorituskyvyn vertailuarvo Vuonna 1984 saavutettiin ensimmäisen kerran miljardi operaatiota sekunnissa, mikä luku on ylittänyt kaikki nykyiset älypuhelimet.

SARS-CoV-2-piikkiproteiinin mallinnus kanssaKäyttämällä 4 400 GPU-kiihdytintä tutkijat ylittivät eksaflops-kynnyksen ja saavuttivat 1,1 exaflopsia. Vertailun vuoksi yksi simulaatiovaihe kestää 42 sekuntia 83 miljoonalle atomille, mikä tarkoittaa, että prosessi suorittaa noin 47 × 10 -18. potenssiin liukulukuoperaatioita. Ilman muistivaatimuksia tällainen laskenta olisi kestänyt noin 13 tuntia ensimmäisellä petaflop-järjestelmällä, Roadrunner-supertietokoneella vuonna 2008, ja noin 1,5 vuotta ensimmäisellä teraflop-järjestelmällä, ASCI Redillä, jota käytettiin vuonna 1997.

Lue lisää

Apinarokosta on tulossa maailmanlaajuinen virus: miksi se tarttuu niin nopeasti

Universumissa tapahtuu jotain outoa: kuinka selittää Hubble-vakion epäjohdonmukaisuudet

Diagnoosi minuutissa: miten IT muuttaa terveydenhuoltoa