Max Home IndustryВторой год подряд китайская команда получает приз ACM Gordon Bell Prize, который ежегодно присуждается за выдающиеся достижения в области высокопроизводительных вычислений. В этом году в центре внимания исследования было моделирование землетрясений.
Цель премии в размере 10 000 долларов США:
для отслеживания прогресса параллельных вычислений во времени с особым упором на поощрение инноваций в применении высокопроизводительных вычислений к приложениям в науке, технике и крупномасштабной аналитике данных.
Как и в предыдущие годы, награда была вручена на Международной конференции по высокопроизводительным вычислениям, сетевым технологиям, хранению данных и анализу, которая в этом году прошла в Денвере, штат Колорадо, на прошлой неделе SC17.
Премия 2017 года присуждена за исследовательский проект:
Нелинейное моделирование землетрясений с частотой 18,9 пфлопс на Sunway TaihuLight: возможность отображения сценариев 18 Гц и 8 метров
которая разработала программное обеспечение, способное эффективно обрабатывать 18,9 пфлопс (или 18,9 квадриллиона вычислений в секунду) данных и создавать трехмерные визуализации, относящиеся к самому разрушительному землетрясению 20-го века. Землетрясение в Таншане произошло 28 июля 1976 года в Таншане, провинция Хэбэй, Китай, и унесло жизни примерно 242-700 тысяч человек.
При разработке моделирования землетрясения в Таншане команда-победитель включила исходные данные для всей пространственной области землетрясения, с диаметром поверхности 320 км на 312 км, а также на глубине 40 км ниже поверхности земли. Входные данные также включали частотный диапазон землетрясения до 18 Гц (герц), в то время как в предыдущих симуляциях сильных землетрясений использовалась более низкая частота, поскольку для высокочастотного моделирования требуются огромные затраты памяти и времени.
В проекте использовался китайский суперкомпьютер Sunway TaihuLight, расположенный в Национальном суперкомпьютерном центре (NSC) в Уси, Цзинсу, Китай. Имеет более 10,5 млн разнородных ядер и считается самым быстрым суперкомпьютером в мире. Этим компьютером пользовались прошлогодние лауреаты Премии Гордона Белла. Некоторые члены этой группы из 12 человек, чей проект был связан с пониманием погодных условий 2016 года, также были в эти годы, в их состав входили Гуанвэнь Ян, Хаохуань Фу, Вэй Сюэ, Цунхуэй Хэ и Бингвэй Чен из Университета Цинхуа и Национального центра суперкомпьютеров; Зекун Инь, Вэйго Лю и Тинцзянь Чжан из Шаньдунского университета; Чжэнго Чжан и Сиоафей Чен из Южного университета науки и технологий; Вэньцян Чжан из Китайского университета науки и технологий; Ванван Инь, Национальный исследовательский центр параллельной вычислительной техники и технологий, Китай.
Китайская команда не была первой, кто разработал алгоритмы для суперкомпьютеров в попытке имитировать землетрясение, и в 2015 году группа американских исследователей была удостоена премии Гордона Белла за моделирование недр Земли в исследованиях, которые могут стать важным шагом на пути к более точному исследованию. прогнозирование землетрясений и извержений вулканов см. в разделе «Приз Гордона Белла» за моделирование недр Земли.
Признавая, что они основывались на предыдущем исследовании, в аннотации, подготовленной китайской командой 2017 года, говорится:
Наши инновации включают: (1) настраиваемую схему распараллеливания, которая эффективно задействует 10 миллионов ядер как на уровне процессов, так и на уровне потоков; (2) продуманная схема памяти, которая объединяет внутрикристальный обмен ореолом посредством связи регистров, оптимизированную конфигурацию блокировки, управляемую аналитической моделью, и объединенный доступ к прямому доступу к памяти с объединением массивов; (3) сжатие на лету, которое удваивает максимальный размер проблемы и дополнительно улучшает производительность на 24%.
Еще более захватывающим нововведением является схема сжатия «на лету», которая за счет потери приемлемого уровня точности масштабирует производительность и возможности моделирования даже за пределы физических ограничений машины. Хотя текущая схема сжатия в значительной степени адаптирована для нашего конкретного приложения и архитектуры Sunway, мы считаем, что эта идея имеет большой потенциал для применения в других приложениях и других архитектурах.
Относительно результатов исследования в пресс-релизе ACM говорится:
Хотя прогнозирование и моделирование землетрясений — неточная и развивающаяся область исследований, ученые надеются, что использование суперкомпьютеров, которые могут обрабатывать огромные наборы данных для обработки множества переменных, влияющих на геологические события, может привести к лучшему прогнозированию и готовности. Например, трехмерное моделирование, проведенное китайской командой, может помочь в разработке инженерных стандартов для зданий, которые строятся в зонах, известных сейсмической активностью. В этом ключе многие выступают за значительное увеличение количества датчиков для регулярного мониторинга сейсмической активности.