美國國家能源研究科學運算中心 (NERSC)正式啟用 Perlmutter 超級電腦，將為超過 7,000 名研究人員提供近 4 exaflops 的人工智慧 (AI) 運算效能。透過強大的運算力可以拼湊出宇宙的 3D 立體樣貌、探索綠色能源的次原子交互作用和更多更先進的研究領域。

Perlmutter是全球搭載A100的系統中最龐大的超級電腦

這使得 Perlmutter 超級電腦在 16 位元和 32 位元混合精度的 AI 數學運算上，成為全球運算速度最快的系統，而這個效能表現還不包括今年稍晚將在勞倫斯柏克萊國家實驗室 (Lawrence Berkeley National Lab；LBNL) 中設置的第二期超級電腦系統。

目前已有二十多個應用將率先發揮 Perlmutter 超級電腦中 6,144 個 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 的強大運算實力。這是當今全球搭載 A100 的系統中最龐大的一個，旨在推動天體物理學、氣候科學等領域的發展。

在其中一項研究中，Perlmutter 超級電腦將協助拼湊出迄今規模最大、3D 立體的可見宇宙地圖。它將處理來自暗能量巡天光譜儀 (Dark Energy Spectroscopic Instrument；DESI) 的資料，這是一台宇宙照相機，可以在一次曝光中捕捉到多達五千個星系的影像。

研究人員需要透過 Perlmutter 超級電腦中的 GPU 運算速度來處理一個晚上數十次的曝光資料，以便知道隔天晚上該把 DESI 指向何處。過去使用舊有系統準備發表一年份的資料時，要花費數週或數個月的時間，不過 Perlmutter 超級電腦能夠幫助他們在短短數日內完成這項任務。

NERSC 的資料架構師 Rollin Thomas 正為研究人員使用 Perlmutter 超級電腦準備程式碼，他表示：「我們非常開心可以透過 GPU以 20 倍的作業速度準備這些資料。」

DESI 的地圖讓人們可以認識暗能量，也就是宇宙加速膨脹背後的神秘物理學。人們是透過 2011 年諾貝爾獎得主 Saul Perlmutter 的研究，才揭開暗能量的神秘面紗，他是柏克萊實驗室中至今仍十分活躍的天體物理學家，他將會啟用這部以他命名的全新超級電腦。

一部融合 AI 與高效能運算的超級電腦

類似的精神為許多將在 NERSC 全新超級電腦上運行的研究專案提供了動力。舉例來說，材料科學領域的研究致力於探索原子的交互作用，為開發出更好的電池及生物燃料指明方向。

傳統的超級電腦幾乎無法處理用 Quantum Espresso 等程式，在幾奈秒內生成幾個原子的模擬所需的數學運算，但是結合極為精準的模擬與機器學習，科學家可以在更長的時間內研究更多的原子。

這就是 A100 中 Tensor Core 的獨到之處，它們既能加速用於模擬的雙精度浮點數學運算，又能加速深度學習所需的混合精度運算。