美国国家能源研究科学运算中心 (NERSC)正式启用 Perlmutter 超级电脑，将为超过 7,000 名研究人员提供近 4 exaflops 的人工智慧 (AI) 运算效能。透过强大的运算力可以拼凑出宇宙的 3D 立体样貌、探索绿色能源的次原子交互作用和更多更先进的研究领域。

Perlmutter是全球搭载A100的系统中最庞大的超级电脑

这使得 Perlmutter 超级电脑在 16 位元和 32 位元混合精度的 AI 数学运算上，成为全球运算速度最快的系统，而这个效能表现还不包括今年稍晚将在劳伦斯柏克莱国家实验室 (Lawrence Berkeley National Lab；LBNL) 中设置的第二期超级电脑系统。

目前已有二十多个应用将率先发挥 Perlmutter 超级电脑中 6,144 个 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 的强大运算实力。这是当今全球搭载 A100 的系统中最庞大的一个，旨在推动天体物理学、气候科学等领域的发展。

在其中一项研究中，Perlmutter 超级电脑将协助拼凑出迄今规模最大、3D 立体的可见宇宙地图。它将处理来自暗能量巡天光谱仪 (Dark Energy Spectroscopic Instrument；DESI) 的资料，这是一台宇宙照相机，可以在一次曝光中捕捉到多达五千个星系的影像。

研究人员需要透过 Perlmutter 超级电脑中的 GPU 运算速度来处理一个晚上数十次的曝光资料，以便知道隔天晚上该把 DESI 指向何处。过去使用旧有系统准备发表一年份的资料时，要花费数周或数个月的时间，不过 Perlmutter 超级电脑能够帮助他们在短短数日内完成这项任务。

NERSC 的资料架构师 Rollin Thomas 正为研究人员使用 Perlmutter 超级电脑准备程式码，他表示：「我们非常开心可以透过 GPU以 20 倍的作业速度准备这些资料。」

DESI 的地图让人们可以认识暗能量，也就是宇宙加速膨胀背后的神秘物理学。人们是透过 2011 年诺贝尔奖得主 Saul Perlmutter 的研究，才揭开暗能量的神秘面纱，他是柏克莱实验室中至今仍十分活跃的天体物理学家，他将会启用这部以他命名的全新超级电脑。

一部融合 AI 与高效能运算的超级电脑

类似的精神为许多将在 NERSC 全新超级电脑上运行的研究专案提供了动力。举例来说，材料科学领域的研究致力于探索原子的交互作用，为开发出更好的电池及生物燃料指明方向。

传统的超级电脑几乎无法处理用 Quantum Espresso 等程式，在几奈秒内生成几个原子的模拟所需的数学运算，但是结合极为精准的模拟与机器学习，科学家可以在更长的时间内研究更多的原子。

这就是 A100 中 Tensor Core 的独到之处，它们既能加速用于模拟的双精度浮点数学运算，又能加速深度学习所需的混合精度运算。