Como a inteligência synthetic traz novos superpoderes aos supercomputadores

Os supercomputadores mais rápidos e poderosos do mundo são capazes de fazer muitas coisas, mas cada vez mais o mundo da computação de alto desempenho (HPC) está se apoiando na inteligência synthetic (IA).

Na Global Supercomputing Convention (ISC) 2022, que aconteceu de 29 de maio a 2 de junho em Hamburgo, Alemanha, os fornecedores anunciaram novos sistemas de {hardware} e tool para os supercomputadores mais rápidos do mundo.

Entre os grandes anúncios, AMD revelou que seu silício agora alimenta o supercomputador mais poderoso já construído com o sistema Frontier, que está sendo construído pela Hewlett Packard Endeavor e será implantado no Oak Ridge Nationwide Laboratory, no Tennessee. Não ser ultrapassado, Intel anunciou seus esforços de silício que permitirão futuros sistemas HPC, incluindo a CPU Sapphire Rapids e as próximas tecnologias de GPU Rialto Bridge.

Nvidia usou o ISC 2022 como o native para anunciar que seu superchip Grace Hopper estará alimentando o supercomputador Venado no Laboratório Nacional de Los Alamos. A Nvidia também detalhou vários estudos de caso de como suas inovações de HPC estão sendo usadas para ajudar a habilitar a IA para fusão nuclear e pesquisa de saúde cerebral. HPC não é apenas sobre os supercomputadores mais rápidos do mundo. Fornecedor de Linux Crimson Hat anunciou que está trabalhando com o Departamento de Energia dos EUA para ajudar a preencher a lacuna entre ambientes de nuvem e HPC.

Em termos da interseção de HPC e inteligência synthetic/gadget finding out (AI/ML), é uma área que a conferência do ISC provavelmente continuará a destacar nos próximos anos.

“Obviamente, AI/ML continuará desempenhando um papel expandido no HPC, mas nem todo AI/ML é HPC ou mesmo relevante para HPC”, disse John Shalf, presidente do programa do ISC, à VentureBeat. /ML aplicativos e implementações que impactam diretamente os aplicativos de ciência e engenharia na indústria e na academia.”

Intel vê papel crescente para cargas de trabalho de HPC e IA

Para a Intel, a interseção de HPC e IA é relativamente clara.

Anil Nanduri, vice-presidente de estratégia e iniciativas de mercado do Tremendous Compute Team da Intel, explicou ao VentureBeat que as cargas de trabalho de HPC são exigentes de forma única, exigindo clusters poderosos de poder de computação e normalmente usados ​​para computação científica. Ele acrescentou que a maioria dos 500 principais supercomputadores são ótimos exemplos de aplicações de alto desempenho, onde a comunidade científica pesquisa novas descobertas de medicamentos e ciências de materiais, e executa modelos de mudanças climáticas, simulações para fabricação, modelos dinâmicos de fluidos complexos e muito mais.

“Assim como essas cargas de trabalho de HPC tradicionais, as cargas de trabalho de IA/ML estão se tornando cada vez mais complexas com maiores requisitos de computação”, disse Nanduri. “Existem modelos de IA em larga escala que estão sendo executados em infraestruturas de knowledge heart que precisam de desempenho de computação semelhante a alguns dos principais clusters de HPC.”

A Nanduri vê a demanda e o potencial contínuos para a IA com HPC, pois ela pode ajudar a melhorar o desempenho e aumentar a produtividade.

“À medida que as cargas de trabalho de IA são dimensionadas com conjuntos de dados gigantescos que exigem análise no nível de HPC, veremos mais IA em HPC e mais requisitos de computação de HPC em IA”, acrescentou Nanduri.

Como a IA torna o HPC mais poderoso

Um dos grandes anúncios do ISC da semana passada foi o lançamento do sistema Frontier, que foi coroado como o supercomputador mais rápido do mundo.

De acordo com Yan Fisher, evangelista world de tecnologias emergentes da Crimson Hat, a aplicação de IA/ML levará o poder computacional dos supercomputadores a um nível totalmente novo. Como exemplo, a essential métrica de referência usada na lista dos 500 principais supercomputadores é FLOPS (operações de ponto flutuante por segundo). Fisher explicou que o FLOPS foi projetado para expressar as capacidades de qualquer supercomputador para realizar cálculos de ponto flutuante com uma precisão muito alta. Esses cálculos complexos levam pace e muito poder de processamento para serem concluídos.

“Por outro lado, o uso de IA ajuda a obter resultados muito mais rápidos, realizando cálculos com menor precisão e avaliando o resultado para restringir a resposta com alto grau de precisão”, disse Fisher à VentureBeat. “O sistema Frontier, usando o Referência HPL-AIdemonstrou recursos para realizar mais de seis vezes mais cálculos focados em IA por segundo do que cálculos tradicionais de ponto flutuante, expandindo significativamente os recursos computacionais desse sistema.”

De supercomputadores HPC a melhorias de nível empresarial em IA

A HPC alimenta grandes sistemas, mas qual é o impacto das inovações de IA para supercomputadores nos usuários corporativos? Fisher observou que as empresas estão adotando IA/ML à medida que passam pela transformação virtual.

O mais interessante em sua opinião é que, uma vez que as empresas descobriram como implantar e se beneficiar da IA/ML, a demanda por infraestrutura de IA/ML começa a aumentar. Essa demanda impulsiona a próxima fase de adoção – a capacidade de escalar.

“É aqui que a HPC está historicamente à frente, dividindo grandes problemas em partes menores e executando-as em paralelo ou simplesmente de uma maneira mais otimizada”, disse Fisher.

Por outro lado, Fisher comentou que no espaço de HPC, o uso de packing containers não é tão comum e, se estiverem presentes, não são os tradicionais packing containers de aplicativos que vemos nas implantações corporativas e na nuvem. Essa é uma das razões pelas quais a Crimson Hat está colaborando com os Laboratórios Nacionais do Departamento de Energia, já que suas equipes de infraestrutura de TI procuram dar suporte melhor a seus cientistas com ferramentas de infraestrutura modernas.

Na Intel, Nanduri disse que está vendo uma demanda crescente por aceleração de computação em cargas de trabalho de computação de uso geral, HPC e IA. Nanduri observou que a Intel está planejando entregar um portfólio diversificado de arquitetura heterogênea combinada com tool e sistemas.

“Essas arquiteturas, softwares e sistemas nos permitirão melhorar o desempenho em ordens de magnitude, reduzindo as demandas de energia em cargas de trabalho de HPC e AI/ML de uso geral”, disse Nanduri. “A beleza da explosão cambriana na IA é que todas as inovações impulsionadas pela necessidade de computação escalável permitirão que as empresas avancem sem precisar investir em longos ciclos de pesquisa.”