Naukowcy przełamują barierę egzoflopa, aby symulować chemię kwantową

Zespół kierowany przez naukowców z Paderborn w Niemczech, profesora Thomasa D. Kühne i profesora Christiana

Plössla udało się zostać pierwszą grupą na świecie, która tego dokonałaco przełamało główną barierę eksaskali — ponad bilion operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę — w zastosowaniach obliczeniowych. Tym osiągnięciem ustanowili nowy rekord świata.

Naukowcy pokonali wyzwanie eksaskalijednocześnie symulując białko szczytowe SARS-CoV-2 w prawdziwej aplikacji naukowej. Dokonali przełomu przy pomocy superkomputera Perlmutter w Narodowym Centrum Obliczeniowym Badań nad Energią (NERSC) w USA.

Perlmutter jest obecnie piątynajszybszy komputer na świecie. Podstawą była nowa metoda modelowania, którą Plössl i Kühne opracowali w ostatnich latach i zintegrowali z otwartym programem chemii kwantowej CP2K.

W świecie obliczeń o wysokiej wydajnościLiczba operacji arytmetycznych zmiennoprzecinkowych podwójnej precyzji (64-bitowych) wykonywanych na sekundę jest punktem odniesienia dla wydajności superkomputera. W 1984 r. po raz pierwszy osiągnięto miliard operacji na sekundę, co przekracza każdy dzisiejszy smartfon.

Modelowanie białka kolczastego SARS-CoV-2 za pomocąWykorzystując 4400 akceleratorów GPU naukowcy przekroczyli próg eksaflopów i osiągnęli 1,1 eksaflopa. Dla porównania, jeden etap symulacji trwa 42 sekundy dla 83 milionów atomów, co oznacza, że ​​proces wykonuje w przybliżeniu 47 × 10 do potęgi 18 operacji zmiennoprzecinkowych. Bez wymagań dotyczących pamięci takie obliczenia zajęłyby około 13 godzin w przypadku pierwszego systemu petaflopowego, superkomputera Roadrunner z 2008 r., i około 1,5 roku w przypadku pierwszego systemu teraflopowego, ASCI Red, użytego w 1997 r.

Czytaj więcej

Ospa małp staje się wirusem globalnym: dlaczego jest tak szybko przenoszony

Coś dziwnego dzieje się we Wszechświecie: jak wyjaśnić niespójności w stałej Hubble'a

Diagnoza w minutę: jak IT zmienia opiekę zdrowotną