El Capitan: A Próxima Fronteira da Computação Exascalar
Sumário 📚
- Introdução
- Parceria CORAL: Oak Ridge, Argonne e Lawrence Livermore National Laboratories
- Requisitos para o sistema El Capitan
- Computação exascalar: a próxima etapa na melhoria de capacidades computacionais
- Modelagem em 3D e simulação
- Preparação para um sistema exascalar
- Contratos com Cray
- Centro de excelência para o sistema El Capitan
- Eficiência energética e capacidade de computação
- Benefícios do sistema El Capitan para a ciência dos materiais
- Conclusão
🎵 El Capitan: O Futuro da Computação de Alta Performance
Os laboratórios nacionais Oak Ridge, Argonne e Lawrence Livermore têm realizado uma parceria chamada CORAL, que visa impulsionar a computação exascalar, uma nova fronteira em capacidades computacionais. Essa colaboração já resultou no desenvolvimento do sistema Sierra, e agora eles se preparam para lançar o sistema El Capitan.
Parceria CORAL: Oak Ridge, Argonne e Lawrence Livermore National Laboratories
A parceria CORAL reúne especialistas dos laboratórios Oak Ridge, Argonne e Lawrence Livermore com o objetivo de impulsionar o desenvolvimento de supercomputadores exascalar. Essa colaboração tem como objetivo principal atender às necessidades do programa NNSA (Administração Nacional de Segurança Nuclear) em relação às armas nucleares, bem como alcançar melhorias significativas em relação às capacidades de cálculo do sistema Sierra.
Requisitos para o sistema El Capitan
O programa NNSA estabeleceu uma série de requisitos para o sistema El Capitan, visando um desempenho um ordem de grandeza superior ao sistema Sierra em cálculos importantes. Esses requisitos foram definidos ao avaliar as necessidades das armas nucleares até 2023 e identificar as metas a serem alcançadas.
Computação exascalar: a próxima etapa na melhoria de capacidades computacionais 💪
A computação exascalar representa o próximo salto na melhoria das capacidades computacionais. Com o avanço da tecnologia, tornou-se necessário melhorar as capacidades de processamento para atender às exigências de programas de modernização do complexo NNSA. Esses programas introduzirão mudanças significativas tanto nos componentes explosivos nucleares quanto nos sistemas de entrega desde o fim dos testes nucleares.
A necessidade de simulações em três dimensões (3D) é crucial para lidar com Questões sérias relacionadas ao arsenal nuclear. Além disso, certos fenômenos físicos são intrinsecamente 3D, e a execução de simulações em dimensões inferiores requer compromissos. O sistema El Capitan permitirá a execução de simulações 3D dentro do mesmo prazo de tempo atualmente necessário para simulações em 2D. Isso impulsionará a capacidade de resposta e a capacidade de análise do arsenal nuclear.
Preparação para um sistema exascalar
A preparação para um sistema exascalar como o El Capitan representa um desafio significativo. Felizmente, o programa ASC (Advanced Simulation and Computing) do Departamento de Energia já previa essa necessidade e iniciou o investimento nas peças necessárias. Isso inclui a preparação de códigos de produção existentes e o desenvolvimento de novos códigos de próxima geração.
Contratos com Cray
A fim de atender aos objetivos do programa NNSA para o sistema El Capitan, foram concedidos dois contratos à empresa Cray. O primeiro contrato é focado em pesquisa e desenvolvimento, visando desenvolver e inovar tecnologias-chave para o sistema. O segundo contrato envolve a construção e entrega do sistema El Capitan. Essa abordagem foi necessária para impulsionar a tecnologia de acordo com as necessidades específicas do programa NNSA.
Centro de excelência para o sistema El Capitan
Assim como no caso do sistema Sierra, foi estabelecido um centro de excelência para o sistema El Capitan. Essa abordagem permite uma colaboração direta entre especialistas em hardware e a equipe responsável pelo desenvolvimento de algoritmos e software necessários para aproveitar todo o potencial da nova plataforma.
Eficiência energética e capacidade de computação
Um dos desafios na construção de sistemas exascalar é a necessidade de aumentar a capacidade de processamento sem aumentar drasticamente o consumo de energia. O sistema El Capitan foi projetado para oferecer capacidades exaflop dentro de um limite de consumo de energia sustentável. Isso proporcionará uma eficiência energética superior e possibilitará avanços significativos em simulações e pesquisa científica.
Benefícios do sistema El Capitan para a ciência dos materiais
A ciência dos materiais é uma área que se beneficiará diretamente do sistema El Capitan. Com colaborações entre laboratórios nacionais e outras instituições de pesquisa, será possível obter avanços significativos no entendimento da física dos materiais. Isso abrirá novas possibilidades para estudos mais aprofundados e contribuirá para o avanço do conhecimento científico em todo o Departamento de Energia.
Como conclusão, o sistema El Capitan representa um grande avanço na computação de Alta performance, permitindo a execução de simulações em 3D e proporcionando melhorias significativas em relação à capacidade de cálculo. Com sua eficiência energética e capacidade exaflop, esse sistema é um marco importante no campo da computação exascalar, com potenciais benefícios em diversas áreas científicas.
Destaques ✨
- Parceria CORAL impulsionando a computação exascalar
- Requisitos e objetivos para o sistema El Capitan
- Simulações 3D e suas aplicações no estudo de armas nucleares
- Preparação para sistemas exascalar e investimento em novos códigos
- Contratos com Cray para inovação e construção do El Capitan
- Centro de excelência para desenvolvimento de hardware e software
- Eficiência energética e capacidade exaflop do El Capitan
- Benefícios para a ciência dos materiais e colaborações interinstitucionais
Perguntas Frequentes (FAQ) ❓🤔
1. O que é computação exascalar?
A computação exascalar representa o próximo nível de capacidades computacionais, com sistemas capazes de atingir o desempenho de um exaflop, ou seja, um quintilhão de operações de ponto flutuante por segundo.
2. Quais são os benefícios do sistema El Capitan para a ciência dos materiais?
O sistema El Capitan irá permitir avanços significativos no estudo da física dos materiais, possibilitando simulações mais complexas e fornecendo insights mais profundos sobre as propriedades e comportamentos dos materiais.
3. Como o El Capitan contribui para a segurança e modernização do arsenal nuclear?
Com sua capacidade de execução de simulações em 3D, o El Capitan proporciona uma ferramenta mais eficaz para a compreensão e análise de questões relacionadas às armas nucleares, permitindo a avaliação de diferentes cenários e garantindo a segurança e modernização do arsenal.
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