.jpg/1280px-U.S._Department_of_Energy_-_Science_-_391_009_010_(31308713210).jpg)
Национальный центр научных вычислений в области энергетики (NERSC) — это научно-исследовательский центр высокопроизводительных вычислений ( суперкомпьютеров ), основанный в 1974 году. Национальный центр пользователей управляется Национальной лабораторией им. Лоуренса в Беркли при Управлении науки Министерства энергетики США .
Миссия заключается в создании вычислительного центра для Управления науки, NERSC размещает высокопроизводительные вычислительные и информационные системы, которые могут использоваться 9000 учеными в национальных лабораториях и университетах по всей стране. Исследования в NERSC сосредоточены на фундаментальных и прикладных исследованиях в области энергоэффективности , хранения, генерации и науки о системах Земли, понимания фундаментальных сил природы и Вселенной. Крупнейшими областями исследований являются физика высоких энергий, материаловедение, химические науки, климатические и экологические науки, ядерная физика и исследования термоядерной энергии. [ необходима ссылка ]
NERSC был основан в 1974 году как Центр компьютерных исследований термоядерной энергии Controlled Thermonuclear Research Computer Center, или CTRCC, в Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL). Центр был создан для предоставления вычислительных ресурсов сообществу исследователей термоядерной энергии и начинался с компьютера Control Data Corporation 6600 (SN-1). Первой машиной, закупленной непосредственно центром, была CDC 7600 , установленная в 1975 году с пиковой производительностью 36 мегафлоп/с (36 миллионов операций с плавающей точкой в секунду). В 1976 году центр был переименован в Национальный центр компьютерных исследований магнитной термоядерной энергии. [ необходима цитата ]
Последующие суперкомпьютеры включают Cray-1 (SN-6), который был установлен в мае 1978 года и назван машиной "c". В 1985 году первый в мире Cray-2 (SN-1) был установлен как машина "b". Пузырьки, видимые в жидкости системы прямого жидкостного охлаждения Cray-2, принесли ему прозвище "Bubbles". [ необходима цитата ]
В 1983 году центр начал предоставлять небольшую часть своих ресурсов исследователям за пределами сообщества термоядерного синтеза. Поскольку центр все больше поддерживал науку во многих областях исследований, в 1990 году он изменил свое название на Национальный центр энергетических исследований суперкомпьютеров. [ необходима цитата ]
В 1995 году Министерство энергетики (DOE) переместило NERSC из Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе в Национальную лабораторию Лоуренса в Беркли . Кластер систем Cray J90 был установлен в Беркли до того, как основные системы в Ливерморе были закрыты для переезда в 1996 году, чтобы обеспечить непрерывную поддержку исследовательского сообщества. В рамках переезда центр был переименован в Национальный центр научных вычислений в области энергетики, но сохранил аббревиатуру NERSC. В 2000 году NERSC переехал на новое место в Окленде, чтобы разместить растущую площадь суперкомпьютеров с воздушным охлаждением. [ необходима цитата ]
В ноябре 2015 года NERSC переехал обратно на главную площадку Berkeley Lab и разместился в Shyh Wang Hall , энергоэффективном суперкомпьютерном комплексе. [1] [2] Здание финансировалось Калифорнийским университетом , который управляет Berkeley Lab для Министерства энергетики США (DOE) . Как и при переезде из LLNL, новая система была сначала установлена в Беркли, прежде чем машины в Окленде были демонтированы и перемещены. Коммунальная инфраструктура и компьютерные системы предоставлены DOE. [ необходима цитата ]
Центр называет свои основные системы именами ученых.
Новейший суперкомпьютер Perlmutter назван в честь Сола Перлмуттера , астрофизика из лаборатории Беркли, который разделил Нобелевскую премию по физике 2011 года за вклад в исследования, показывающие, что расширение Вселенной ускоряется. Это система Cray на базе архитектуры Shasta с процессорами AMD Epyc («Milan») на базе Zen 3 и графическими процессорами NVIDIA Ampere . [3] Perlmutter дебютировал в 2021 году и занимает 5-е место в списке TOP500 самых быстрых суперкомпьютеров мира.
Другой суперкомпьютер NERSC — Cori, названный в честь Герти Кори , биохимика, первой американки, получившей Нобелевскую премию по науке. Cori — это система Cray XC40 с 622 336 ядрами процессора Intel и теоретической пиковой производительностью 30 петафлоп /с (30 квадриллионов операций в секунду). Cori был доставлен в два этапа. Первый этап, также известный как Data Partition, был установлен в конце 2015 года и включает 12 шкафов и более 1600 вычислительных узлов Intel Xeon «Haswell». Второй этап [4] Cori, установленный летом 2016 года, [5] добавил 52 шкафа и более 9300 узлов с процессорами Intel Xeon Phi второго поколения (кодовое название Knights Landing, или сокращенно KNL), что сделало Cori крупнейшей [ требуется цитата ] суперкомпьютерной системой для открытой науки на базе процессоров KNL.
В NERSC также размещена высокопроизводительная система хранения данных (HPSS) объемом более 200 петабайт [6] для архивного хранения данных , используемая с 1998 года.
Доступ к объектам NERSC осуществляется через сеть Energy Sciences Network (ESnet), которая также находится в ведении Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Министерства энергетики.
Сотрудники NERSC руководят проектами в области вычислительной науки, а также помогают подготовить более широкое исследовательское сообщество к эре эксафлопсных вычислений .
NESAP : Программа научных приложений NERSC Exascale сотрудничает с командами разработчиков кода и разработчиками библиотек и инструментов для подготовки приложений для использования многоядерной архитектуры Cori. Исследователи готовят коды приложений для новой архитектуры. Партнерство NESAP позволяет 20 проектам сотрудничать с NERSC, Cray и Intel , предоставляя доступ к раннему оборудованию, обучению и подготовительным сессиям с персоналом Intel и Cray. Восемь из этих 20 проектов также получат возможность для постдокторанта исследовать проблемы вычислительной науки, связанные с энергоэффективными многоядерными системами.
Shifter : Shifter — это программный инструмент с открытым исходным кодом , основанный на контейнерах Docker , который позволяет пользователям NERSC анализировать наборы данных из экспериментальных объектов. Такие контейнеры позволяют упаковывать приложение со всем его программным стеком, включая некоторые части базовых файлов ОС , а также определять переменные среды пользователя и «точку входа» приложения .
HPC4Mfg (Высокопроизводительные вычисления для производства): NERSC является одним из трех суперкомпьютерных центров DOE, работающих над созданием экосистемы, которая позволяет экспертам национальных лабораторий работать напрямую с участниками производственной отрасли, чтобы научить их, как внедрять или развивать их использование высокопроизводительных вычислений (HPC) для решения производственных задач с целью повышения энергоэффективности, снижения воздействия на окружающую среду и продвижения технологий чистой энергии . Проект возглавляет Национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе.
В 2021 году NERSC был признан в более чем 2000 ссылочных научных журнальных публикациях. Шесть лауреатов Нобелевской премии или групп использовали NERSC в своих исследованиях. [ необходима ссылка ]
В 2022 году NERSC оказал поддержку почти 9000 пользователей из университетов, национальных лабораторий и отраслей промышленности и имеет пользователей в 50 штатах США, округе Колумбия, Пуэрто-Рико и 45 странах. [ необходима цитата ] NERSC оказал поддержку исследователям из 514 колледжей и университетов, 26 национальных лабораторий Министерства энергетики, 52 организаций в промышленности, 31 малого предприятия, 115 других государственных лабораторий и 19 некоммерческих организаций. [ необходима цитата ]