Supercomputers waren ooit beperkt tot onderzoeksintensieve, wetenschappelijke taken zoals het analyseren van grote hoeveelheden gegevens om medische, milieu- en infrastructurele uitdagingen op te lossen. Maar door recente gebeurtenissen, zoals de pandemie en de daaropvolgende verschuiving naar cloudgebaseerde technologieën zoals artificial intelligence (AI) en machine learning (ML), is high-performance computing (HPC) – waarbij supercomputers en rekenclusters worden gebruikt om geavanceerde rekenproblemen op te lossen – doorgedrongen tot het bedrijfsleven.
Net zoals enterprise cloud computing nieuwe manieren voor bedrijven heeft gecreëerd om klanten te binden en een nieuwe, meer flexibele manier van werken mogelijk te maken, opent supercomputing nieuwe mogelijkheden voor innovatiedoorbraken door O&O-snelheid en productontwikkeling met ordes van grootte te versnellen.
Natuurlijk blijven sommige bedrijven sceptisch tegenover HPC en zijn ze van mening dat deze technologieën de komende jaren niet relevant zullen worden voor de dagelijkse activiteiten. Maar net als hyperconverged infrastructuur en virtuele desktopinfrastructuur (VDI) geeft deze schijnbaar futuristische technologie nu al vorm aan de toekomst van de onderneming.
Deze schijnbaar futuristische technologie geeft nu al vorm aan de toekomst van de onderneming.
Roger Benson, Senior Director, Commercial EMEA bij AMD
Uiteindelijk kan HPC worden gebruikt als een indicator van de technologieën die in de loop van de tijd zullen doordringen tot de “civiele” ruimte; als bijvoorbeeld bepaalde CPU’s en GPU’s steeds meer worden ingezet in de HPC-ruimte, is dat een goed teken dat ze binnenkort zullen doordringen tot de ondernemingen en het middensegment van de markt.
Door nu aandacht te besteden aan deze technologieën kan uw organisatie in de voorhoede van de innovatie blijven en de concurrentie voorblijven. Gebruikers van HPC behoren immers tot de groep early adopter-klanten en zijn op zoek naar de nieuwste en snelste technologieën voordat deze worden overgenomen door meer voorzichtige ondernemingen.
Energie-efficiëntie
U denkt misschien dat “energie-efficiëntie” en “superrekenen” termen zijn die niet samengaan. Veel van deze machines vereisen immers meer dan een megawatt aan elektriciteit om te werken, en de jaarlijkse elektriciteitskosten kunnen gemakkelijk in de miljoenen dollars lopen.
Een nieuwe generatie supercomputers helpt organisaties echter niet alleen vriendelijker te zijn voor de planeet omdat ze indrukwekkende prestaties per watt leveren, maar ze worden ook gebruikt om de volgende generatie brandstofefficiënte producten en oplossingen te ontwikkelen om klimaatverandering te helpen verminderen.
Neem bijvoorbeeld Frontier, een supercomputer die wordt aangedreven door geoptimaliseerde 3e generatie AMD EPYC™ CPU’s en AMD Instinct™ accelerators om meer dan 1,5 exaflops aan rekenkracht te leveren. Deze machine neemt niet alleen de toppositie in de nieuwste aflevering van de Top500-lijst in, maar staat ook bovenaan de nieuwste Green500-lijst, waarin de energie-efficiëntie van supercomputers wordt gemeten.
Terwijl de vorige topmachine van de Green500, MN-3 in Japan, 39,38 gigaflops per watt leverde, haalt Frontier – die door HPE is gemaakt voor het Oak Ridge National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie – 62,68 gigaflops per watt. Dit betekent dat AMD EPYC™ processoren en AMD Instinct accelerators nu enkele van de meest efficiënte supercomputers ter wereld aandrijven.
Lumi, een pre-exascale machine in het IT Centre for Science (CSC) in Kajaani, Finland, behoort ook tot de meest energie-efficiënte supercomputers ter wereld met een gigaflops/watt-verhouding van 51,6. De machine maakt gebruik van vergelijkbare technologie als Frontier met zijn geoptimaliseerde AMD EPYC™ CPU en vier AMD Instinct MI250X accelerators per node. De huidige prestaties van Lumi bedragen volgens de Top500-lijst 151 petaflops en heeft een theoretische piekprestatie van meer dan 550 petaflops per seconde.
lees ook
België bouwt mee aan LUMI: (bijna) snelste supercomputer ter wereld
Wat deze machines echter bijzonder interessant maakt is het geheugencoherente karakter van de geoptimaliseerde 3e generatie EPYC CPU en MI250X GPU. Door coherent CPU-GPU-geheugen te ondersteunen, waarbij één kopie van gegevens wordt verwerkt door de CPU en de GPU, wordt minder stroom gebruikt voor het lezen/schrijven van gegevens uit het systeemgeheugen, waardoor topsupercomputers efficiënter kunnen werken.
Dit is een uitstekend voorbeeld van een innovatieve technologie die over enkele jaren waarschijnlijk zijn intrede zal doen op de servermarkt. Het betekent niet alleen dat CPU’s en GPU’s geen energie hoeven te verspillen aan het werken met twee datasets, maar het maakt het leven ook gemakkelijker voor softwareontwikkelaars die in staat zullen zijn om uniforme code te schrijven voor zowel CPU’s als GPU’s.
Bovendien kan Lumi ook bogen op innovatieve “gratis koelingstechnologie”, waarmee afvalwarmte kan worden gebruikt in het stadsverwarmingsnetwerk van Kajaani. Deze technologie zal naar verluidt de jaarlijkse koolstofvoetafdruk van de hele stad met 12.400 ton verminderen.
Het koelen van datacenters kan tot 40% van hun totale energieverbruik in beslag nemen, maar door gebruik te maken van natuurlijke luchtstromen bij het koelen en het vermijden van de recirculatie van warme lucht, zoals Lumi, kunnen exploitanten van datacenters het energieverbruik verminderen en de daarmee samenhangende emissies helpen terugdringen.
Wat we kunnen leren
Het creëren van een duurzamer bedrijf is een belangrijke prioriteit geworden voor organisaties en tegenwoordig stellen steeds meer bedrijven klimaat- en/of energie-efficiëntiedoelstellingen vast. Voor deze organisaties kan lering worden getrokken uit de innovatieve technologieën die worden toegepast door enkele van ’s werelds snelste supercomputers, met name die welke door AMD zijn ontwikkeld.
AMD’s eigen onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat er voor 1200 VMS tien AMD EPYC 7713 servers met dubbele socket nodig zijn tegenover 15 servers met dubbele socket van de grootste concurrent, wat zich vertaalt in een verminderd energieverbruik van ongeveer 32% en een geschatte besparing van 70 ton aan broeikasgasemissies. Met meer cores per socket en meer cores per server is het bovendien eenvoudiger om meer rekenkracht in een wendbare dual of single-socket server te stoppen, waardoor het aantal servers en de voetafdruk nog verder kunnen worden teruggebracht.
Met meer cores per socket en meer cores per server is het eenvoudiger om meer rekenkracht in een server te stoppen.
Roger Benson, Senior Director, Commercial EMEA bij AMD
Het bedrijf staat niet alleen al in de voorhoede van HPC-innovatie en energie-efficiëntie, maar AMD heeft nog grotere ambities voor de toekomst met een doel om de energie-efficiëntie voor AMD-processoren en Instinct GPU-accelerators met 30x te verhogen van 2020 tot 2025, wat neerkomt op een 2,5x versnelling van de industrietrends van 2015-2020, en een 97% vermindering van het energieverbruik per berekening over deze periode.
Zowel bedrijfsleiders als IT-managers kunnen er baat bij hebben aandacht te besteden aan het laatste nieuws in de supercomputerwereld. De supercomputers van vandaag gaan verder dan hoge prestaties en schaal, en effenen het pad voor rekenmethoden en workloads van de volgende generatie, zoals AI, met een hoge energie-efficiëntie die bijdraagt tot milieuduurzaamheid.
Hoewel “supercomputing” misschien geen term is die in uw organisatie op de voorgrond staat, is het duidelijk dat HPC snel een go-to tool wordt voor moderne bedrijven die voorop willen blijven in de huidige concurrerende markt. En de AMD CPU’s achter deze technologie kunnen de toekomst van uw IT-infrastructuur bepalen.
Dit is een ingezonden bijdrage van Roger Benson, Senior Director, Commercial EMEA bij AMD. Klik hier voor meer informatie over de oplossingen van het bedrijf.