Skip to main content

Професорски тим изабран за развој апликација за рачунар Националне лабораторије Оак Ридге

Сунита Цхандрасекаран са Универзитета у Делаверу водиће 1 од 8 тимова који развијају апликације за нови суперкомпјутер. Заслуга: Фотографска љубазност Суните Цхандрасекаран / Илустрација Јои Смокер Наводећи пут ка ономе што рачунарски научници називају временом ексаселе, суперкомпјутер Фронтиер дебитоваће у америчкој Националној лабораторији Оак Ридге (ОРНЛ) у Теннессееју у америчкој држави Теннессее 2021. Само осам тимова изабрани су научници који ће развијати апликације за ову величанствену нову машину која је у изради, а један од тих тимова води Сунита Цхандрасекаран, доцентка за рачунарске и информационе науке на Универзитету у Делаверу.

Рачунари са екскалним скалирањем могу да ураде милијарду милијарди у секунди, омогућавајући научницима невиђену способност да анализирају податке и направе нова открића.

Тим Цхандрасекарана изабран је од стране Оак Ридге Леадерсхип Цомпутинг Фацилити (ОЛЦФ), кроз његов Центар за убрзану спремност за примену (ЦААР), како би постигао могућности предвиђања високих електронских енергетских симулација помоћу апликације за физику плазме ПИЦонГПУ.

ПИЦонГПУ омогућава симулацију физике ласерске плазме и интеракције ласера-материје. Побољшана верзија софтвера за Фронтиер могла би откључати нове увиде који омогућавају откривање нових производа и медицинских третмана, као што је ласерска терапија зрачења против рака.

На овом пројекту Цхандрасекаран ће сарађивати са Гуидом Јуцкеландом, шефом рачунарске науке у Хелмхолтз-Зентрум Дресден-Россендорф (ХЗДР), немачком истраживачком лабораторијом, и Мицхаелом Буссманном, шефом Одељења за напредни систем разумевања (ЦАСУС) при ХЗДР и водитељ научног пројекта ЦАСУС.

Тим ће имати приступ хардверским платформама ране генерације, системима за развој софтвера и ресурсима да се припреме за лансирање компаније Фронтиер.

Раније је Цхандрасекаран користио Суммит, најснажнији суперкомпјутер који тренутно постоји, а који је представљен 2018. године на ОЛЦФ. Ипак, Фронтиер отвара сасвим нови свет могућности због своје огромне рачунарске моћи. Такође се користи и на различитом хардверу него Суммит, што отвара нове изазове и могућности. ПИЦонГПУ ради на Суммиту, али софтвер који се користи на Суммиту биће другачији од софтвера потребног за Фронтиер.

Цхандрасекаран и њене колеге, који имају стручност у програмирању модела и директива, користиће модел апстракције језика Ц ++ под називом Алпака за надоградњу ПИЦонГПУ за Фронтиер.

Софтвер и апликација су познати, али архитектура је још увек у изради. То значи да ће тим требати да покрене експерименте и тестира свој систем на осталим компјутерима високих перформанси, мада ниједан од њих вероватно неће мерити до Фронтиер-а.

"Радимо за систем који још не постоји, тако да морамо много тога да замислимо", рекао је Чендрасекаран. „Желели бисмо да изградимо локални систем мини развоја близу онога што ће бити Фронтиер како бисмо започели локално програмирање тог система и истраживање и покретање ствари на њему и учење о систему како бисмо се припремили за Фронтиер.“

Тим ће такође истражити Алпаку, пуштање ОпенМП-а и АМД-ове ХИП програмске парадигме за Фронтиер. Ови модели омогућавају један сет кода паралелно да се покреће на више мултиједрних процесора.

"Узбуђени смо што смо ПИЦонГПУ, претходног финалиста Гордон-Белл-овог награђивања, довели на Фронтиер", рекао је Јуцкеланд. „Радујемо се што ћемо сарађивати са групом Сунита Цхандрасекаран која ће из ње искористити искуство у валидацији и оптимизацији ОпенМП и ОпенАЦЦ апликација. Ширењем Алпаке - оквира паралелизације унутар чвора са отвореним кодом нула-надземне фазе, који користи ПИЦонГПУ - за подршку Погранични софтверски екосистем, УД и ХЗДР могу изводити ПИЦонГПУ симулације на свим тренутним рачунарским платформама високих перформанси без икаквих измена изворног кода. "

Рекао је Буссман: "Довођење ПИЦонГПУ-а до границе пружит ће нам невиђене могућности у унапређивању плазма убрзивача. Очекујемо велики напредак према енергетској и квалитетној граници дефинисаној апликацијама у распону од физике високих енергија до фотонске науке до радијацијске терапије рака." прво да искористимо снагу рачунарског рачунања за симулацију плазме у честицама у ћелији, побољшаће предиктивне могућности наших симулација и отвориће нове могућности за проучавање комплексне физике плазме која је укључена. Очекујемо да ће мноштво научних података изаћи из наших прво се покреће на Фронтиер-у. Ови подаци ће нам бити изузетно корисни за савладавање изазова са којима се суочавамо приликом примене плазма акцелератора. Попут наших кодова, те податке желимо дати заједници да подстакне истраживање плазма убрзивача.

ПИЦонГПУ ће користити ОпенМП истовар, а Цхандрасекаран је у идеалном положају да утврди његову ефикасност и да ријеши евентуалне грешке. Од 2017. године Цхандрасекаран са њеним тимом води тест тест и верификацију скупа за уклањање ОпенМП-а у сарадњи с ОРНЛ-ом и другима, који су део пројекта Одељења за рачунске рачунарске пројекте Екасцале (ЕЦП), финансираног од стране енергије, СОЛЛВЕ.

"Дефинитивно ћемо бити у могућности да применимо научене лекције у последње две године на пројекту СОЛЛВЕ за ПИЦонГПУ", рекао је Чандрасекаран.

Студенти на свим нивоима ће такође имати користи. Цхандрасекаран ће на овом истраживању сарађивати са студентом постдипломског студија, а недавно је запослила и докторанда који ће јој се придружити лабораторији за рачунарско истраживање и програмирање. На свом додипломском студију паралелног програмирања, Цхандрасекаран ће искористити лекције из стварних сценарија на које наилази током свог истраживања.

Обезбеђује Универзитет Делавер