Perlmutter ist laut Nvidia der derzeit schnellste KI-Supercomputer der Welt. Durch die Kombination aus schierer Rechenleistung und maschinellem Lernen soll er neue Erkenntnisse in verschiedensten Bereichen ermöglichen.
Seinen Namen hat der KI-Rechner von Saul Perlmutter. Der US-Astrophysiker erhielt 2011 einen Physik-Nobelpreis für seine Beiträge zur Erforschung Dunkler Energie, also jener hypothetischen physikalischen Größe, die die beschleunigte Expansion des Universums erklären soll.
Der Supercomputer ist ein Gemeinschaftsprojekt der National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) und Nvidia und steht im NERSC-Rechenzentrum in Berkeley, Kalifornien, in unmittelbarer Nähe zur gleichnamigen Elite-Universität. Perlmutter ging am Donnerstag ans Netz.
4 Trillionen Berechnungen pro Sekunde
Das System besteht aus 6.144 auf KI-Berechnungen spezialisierten GPUs, der A100-Tensor Cores von Nvidia. Perlmutter kommt damit auf eine Rechenleistung von vier Exaflops, also vier Trillionen Gleitkomma-Berechnungen pro Sekunde. 35 Petabyte an Hochleistungsspeicher unterstützen die KI-Berechnungen.
"Die Menschen erforschen immer größere KI-Modelle und es besteht Nachfrage nach leistungsfähigeren Ressourcen. Mit seinen A100-GPUs, dem All-Flash-Dateisystem und den Streaming-Fähigkeiten kommt Perlmutter genau zum richtigen Zeitpunkt, um diesen Bedarf an KI zu decken", sagt Wahid Bhimji, der Leiter von NERSCs Daten- und Analytikdiensten.
Perlmutter kartografiert das Weltall
Perlmutters erste große Aufgabe ist die Berechnung der bislang größten 3D-Karte des Universums. Hierfür muss der Supercomputer Daten des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) verarbeiten, einer Art kosmischen Kamera, die mit einer einzelnen Belichtung 5.000 Galaxien erfasst.
Perlmutter verarbeitet Dutzende Aufnahmen pro Nacht und berechnet anschließend, wie DESI in der nächsten Nacht auf den Sternenhimmel ausgerichtet werden muss, um ein möglichst komplettes Abbild des Universums zu erstellen. Dauerte es früher noch Wochen oder Monate, um DESI-Daten eines ganzen Jahrs zu verarbeiten, dauert es mit dem Supercomputer nur noch wenige Tage, schreibt Nvidia.
Viele Anwendungen in KI-gestützter Forschung
Perlmutter steht den rund 7.000 NERSC-Angestellten für KI-basierte Forschung zur Verfügung und DESI ist nur eines von vielen Projekten, für die der Supercomputer zum Einsatz kommt. Auch bei der Erforschung Dunkler Energie und neuer Materialien soll Perlmutter zum Einsatz kommen. Das System wird zum Beispiel nukleare Interaktionen analysieren, die zur Entdeckung von Biokraftstoffen und neuer Materialien für bessere Batterien führen könnten.
Nvidia-CEO Jensen Huang sagt, dass Perlmutter traditionelle Supercomputer mit maschinellem Lernen kombiniere und dadurch wissenschaftliche Durchbrüche in verschiedensten Bereichen herbeiführen könne: von der Materialforschung über Quantenphysik bis hin zur Biologie.
"Traditionelle Supercomputer können kaum die Berechnungen bewältigen, die erforderlich sind, um ein paar Atome über ein paar Nanosekunden zu simulieren. Durch die Kombination hochpräziser Simulationen mit maschinellem Lernen können die Wissenschaftler mehr Atome über längere Zeiträume untersuchen", sagt Dion Harris von Nvidia.
So schnell Perlmutter auch ist, er dürfte bald von einem europäischen KI-Supercomputer namens "Leonardo" überholt werden, der ebenfalls mithilfe von Nvidia gebaut und mehr als zehn Exaflops KI-Rechenleistung bieten wird.
Quelle: Nvidia-Blog, Venturebeat, Titelbild: NERSC / Nvidia
