客觀日本

克服記憶體容量障礙,打造全球最省電的超級計算機「Pegasus」

2023年02月17日 資訊通訊

築波大學將從4月開始提供在日本首次搭載了最先進GPU的超級計算機的計算能力。並與即使切斷電流源也能保留資料的非揮發性記憶體等相結合,節能性能推測將達到全球最高水平。這臺超級計算機作爲新材料、宇宙、新藥等的研究基礎設施,提供給各領域的研究人員。

超級計算機名爲「Pegasus」,已於1月開始試運行。4月將正式投入使用,並提供給各大學和企業等使用。

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築波大學的超級計算機「Pegasus」搭載了最先進的GPU和非揮發性記憶體等

「Pegasus」搭載了120個美國英偉達公司最先進的GPU「H100」。在2022年11月發表的超級計算機節能性能排名中位居世界首位的機型「Henri」也使用了該GPU。「H100」爲首次在日本使用。

CPU(中央處理單元)採用了美國英特爾公司的最尖端產品,以便將性能調節到最大限度。築波大學計算科學研究中心主任樸泰佑強調:「預計Pegasus的節能性能將超過Henri。」

作爲「Pegasus」的心臟,H100處理AI計算的速度與英偉達以往的產品相比,最高可達30倍,還能進行高速通用的計算。英偉達自主研發的搭載了多個H100的超級計算機,其AI相關的理論計算速度將超過理化學研究所和富士通研發的「富嶽」。 Pegasus的計算速度爲每秒6500億次,利用最先進的GPU,在降低能量消耗的同時也最大限度地提高了處理能力。

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爲了實施省電下的另一個功夫是,與CPU等交換資料的記憶體不僅使用DRAM,還同時使用了非揮發性記憶體。非揮發性記憶體比DRAM更省電,在同等成本下可確保10倍的容量。雖然存在資料交換速度低於DRAM的問題,但與以往相比已得到改善。除臨時的運算處理外,還可作爲長期保存資料的存儲裝置使用。

富嶽的計算速度約爲上一代「京」的50倍,但其記憶體的搭載容量僅爲3.8倍。考慮到能量消耗和成本等因素,最近的超級計算機未能搭載與其計算速度相配對分組的記憶體,這是已存超級計算機的一個課題。Pegasus充分利用了非揮發性記憶體,在控制電力和成本擧升的同時,還增加了記憶體容量,使得系統得整體性能得以發揮。

築波大學參與了文部科學省將日本國内主要的超級計算機整合在一起形成網路的「HPCI」專案,Pegasus也會納入到該網路中使用。除大數據分析和大規模的AI處理外,還將用於新材料和新藥物的研發、宇宙和基本粒子等基礎科學領域。

日文:大越優樹、《日經產業新聞》、2023/1/30
中文:JST客觀日本編輯部