美国有望于2020年迎来新的超级计算机Perlmutter的问世

美国明年年初将迎来一台新的超级计算机Perlmutter，算力可达100PFLOPS, 该设备以2011年诺奖得主Saul Perlmutter命名，专攻数据模拟和分析。以现在的Top 500超算榜单来看，算力位居第五。

美国国家能源研究科学计算中心（NERSC）有望于2020年迎来新的超级计算机Perlmutter的问世。这台超算算力将达到100FLOPS。来自卡内基梅隆大学的Zachary Ulissi将成为是最早使用该设备的人员之一。

新超算的名字“Perlmutter”是为了纪念加州大学伯克利分校物理学教授Saul Perlmutter，他是2011年诺贝尔物理学奖得主之一。Perlmutter博士也担任伯克利数据科学研究所主任，是国际超新星宇宙学项目的领军人物之一。多年来，Perlmutter一直是NERSC的用户，他的诺奖研究成果也是在NERSC的计算机上进行的。

2011年诺贝尔物理奖得主之一DavidPerlmutter，这台新超算将以他的名字命名

“当这台机器明年问世之时，将成为全美最大的开放科学运算工具之一，”CMU化学工程助理教授Ulissi说。“在我们的日常工作中，经常需要训练机器学习算法和高通量算力，过去，由于计算资源有限，这些机器学习任务一般需要在不同的地方共同完成。Perlmutter超算的问世将极大促进数据生成和机器学习模型的开发，使我们能够更快地计算出更多的模型迭代结果。“

据NERSC称，Perlmutter是第一个旨在实现数据分析和模拟的超级计算系统。该设备的第一批用户探索Perlmutter功能的应用主要是面向以下三方面：通过超级计算机GPU架构和其他尖端设备模拟复杂的物理现象，运行实时数据分析，探索深度学习解决方案。

Ulissi的研究团队将利用Perlmutter超算更强大的计算能力来加速寻找新材料，作为可再生能源化学品的活性催化剂。他的研究项目被列入NERSC早期科学和应用，因此，团队将与NERSC的高性能计算技术专家合作，为这台新超算开发和调试基于GPU加速的机器学习方法。此项目的成果将用于向未来用户展示新超算的影响力，并验证其是否可以按照其目标性能运行。

“我们每天都会进行数百次昂贵的计算过程，以寻找更有效的催化剂，更有效地分解水，生产可再生的氢气，直接将二氧化碳废气转化为有价值的化学品生产原料，提高氢燃料电池汽车的效率等。”Ulissi说。“所有这些技术在目前日益电气化的化学经济体系内都非常重要。”

利用目前的计算技术，分析每种催化剂需要相当多的时间和金钱，以便为燃料电池提供更高的效率和容量。借助Perlmutter等超级计算技术，Ulissi及其团队将能够更快地执行更多这些计算，使他们能够开发出更接近零排放运输部门的技术。

Perlmutter超算是一个异构系统，包括仅使用CPU和仅使用GPU的加速节点，计算性能是NERSC当前平台Cori的3倍以上。Perlmutter包括一系列创新，旨在满足NERSC用户群的各种计算和数据分析需求。

新系统的硬件和软件都促进了计算性能的提升，包括使用新的Cray公司的系统互联模式Slingshot，该模式专为以数据为中心的计算而设计。Slingshot兼容以太网，采用先进的自适应路由，首创拥塞数据控制和先进的服务质量，可提高超级计算和AI应用程序任务的效率，提升工作流程中的系统利用率和性能，可扩展性更高。

NERSC现有的超算Cori

系统还将采用全新Tensor Core技术的英伟达 GPU，配备直接水冷方案，并将成为NERSC使用的首款采用全闪存文件系统的超级计算机。由Cray开发以加速输入输出速度，30 PB的Lustre文件系统将以超过4TB/秒的速度传输数据。

该超算将位于伯克利实验室的Wang Hall，目前NERSC的超级计算机Cori就坐落于此。

Cori是隶属于美国能源部科学办公室（SC）的高性能计算设备，每年为7000多名科学家和700个项目提供支持。Perlmutter超算的建造代表了该机构对前沿尖端科学的支持，未来致力于开发新能源、提高能效、发现新材料，分析科学实验设备生成的大量数据集等计算任务。