Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) leidt de exascale computing met El Capitan, een systeem ontworpen om de nationale veiligheid te waarborgen en wetenschappelijke ontdekkingen te bevorderen.
Het Nationaal Laboratorium Lawrence Livermore (LLNL) staat op het punt om El Capitan in te zetten, de eerste exascale supercomputer van het National Nuclear Security Administration (NNSA) van de Verenigde Staten. Met een geschatte rekenkracht van meer dan 2 exaflopsEen exaflop is een eenheid van meting in supercomputing die… (2 kwintiljoen double precision floating point operaties per seconde), belooft El Capitan het meest krachtige computersysteem ter wereld te worden wanneer het in 2024 operationeel wordt.
Een hulpmiddel voor nationale veiligheid
El Capitan, gefinancierd door het Advanced Simulation and Computing (ASC) programma van de NNSA, heeft als belangrijkste doel de veiligheid, betrouwbaarheid en effectiviteit van het Amerikaanse nucleaire arsenaal te garanderen zonder de noodzaak voor ondergrondse testen. Dit systeem zal cruciaal zijn voor het ontwerpen en beheren van een gemoderniseerd arsenaal en omgaan met andere kritieke nationale veiligheidsmissies.
Naast zijn toepassingen in de verdediging, zal El Capitan worden gebruikt voor niet-geclassificeerd onderzoek, zoals materiaalontdekking, hoge-energiedichtheid fysica en conventioneel wapenontwerp. Zijn vermogen om complexe simulaties uit te voeren maakt het een onmisbare tool voor het aanpakken van wetenschappelijke en technologische uitdagingen.
Ongekende technologische innovatie
El Capitan zal worden uitgerust met de AMD MI300 accelerated processing unit (APU), die CPU- en GPU-kernen combineert in een enkele chip met behulp van een 3D-chipletontwerp. Deze aanpak zorgt voor uitzonderlijke prestaties en grotere energie-efficiëntie. Tot zijn meest opvallende kenmerken behoren:
- Slingshot-interconnectsysteem, dat snelle en efficiënte communicatie tussen de knooppunten verzekert.
- Lokaal opslagsysteem Rabbit, dat de latentie verlaagt en de verwerking nabij de rekennodes verbetert.
- Een uniform operationeel milieu gebaseerd op het systeem TOSS (Trilab Operating System Software), dat het systeembeheer vereenvoudigt en de gebruikerservaring verbetert.
Het systeem zal ongeveer 30 megawatt (MW) aan energie vereisen om op volle capaciteit te kunnen werken, genoeg om een middelgrote stad van stroom te voorzien. Ondanks dit verbruik staat El Capitan bekend als een van de meest energie-efficiënte supercomputers ter wereld.
Impact op wetenschap en technologie
El Capitan zal niet alleen zijn in zijn missie. Het zal worden bijgestaan door aanvullende systemen zoals Tuolumne en RZAdams, ontworpen voor onderzoeksprojecten op gebieden zoals energieveiligheid, klimaatverandering en de ontdekking van kankermedicijnen. Deze systemen, hoewel kleiner van schaal, zullen sommige van de verantwoordelijkheden van El Capitan delen en zijn impact uitbreiden naar gebieden van openbaar belang.
Daarnaast exploiteert het laboratorium al drie vroege-toegangssystemen gerelateerd aan El Capitan: Tenaya, Tioga en RZVernal, die allemaal geclassificeerd zijn als enkele van de krachtigste supercomputers ter wereld volgens de Top500 lijst.
Voorbereidingen voor het exascale tijdperk
De installatie van El Capitan heeft jaren van planning en samenwerking tussen publieke en private entiteiten vereist. LLNL heeft een algehele modernisering van zijn faciliteiten uitgevoerd, wat de energie- en koelingscapaciteit van zijn high-performance computing center significant heeft verbeterd.
De implementatie van El Capitan markeert een mijlpaal in exascale computing, die niet alleen de nationale veiligheid zal versterken, maar ook nieuwe kansen zal openen voor wetenschappelijke ontdekking en technologische innovatie.
Een nalatenschap van leiderschap
Met de komst van El Capitan versterkt LLNL zijn positie als wereldleider in high-performance computing. Deze supercomputer belooft niet alleen de huidige grenzen van computing te overstijgen, maar stelt ook nieuwe normen voor de integratie van kunstmatige intelligentie en machine learning in wetenschappelijke simulaties.
Terwijl El Capitan zich voorbereidt om operationeel te worden, vertegenwoordigt het een gedurfde visie voor de toekomst van wetenschap, technologie en veiligheid, en bevestigt het de toewijding van LLNL en de NNSA aan innovatie en vooruitgang.