来源：业界供稿    2021-11-16 18:10:53

关键字： 英伟达

英伟达（Nvidia）最先进的平台可用于打造超级计算机，这些超级计算机现在对于对抗冠状病毒大流行起到重要的领导作用，它们可以帮助研究人员更深入地了解2019新冠病毒（COVID-19）的特性及创建新的人工智能模型和加速发现抗冠状病毒药物。

英伟达（Nvidia）最先进的平台可用于打造超级计算机，这些超级计算机现在对于对抗冠状病毒大流行起到重要的领导作用，它们可以帮助研究人员更深入地了解2019新冠病毒（COVID-19）的特性及创建新的人工智能模型和加速发现抗冠状病毒药物。

根据Nvidia今天发布的消息，Argonne国家实验室的计算生物学家Arvind Ramanathan领导的团队正在设计一个新的病毒研究工作流程，该流程在多个超级计算系统中运行，包括Nvidia A100图形处理单元驱动的超级计算系统Perlmutter。Ramanathan手下的研究人员开发的方法可以提高用于探索DNA的传统工具的分辨率并可以得到可能有助于阻止COVID-19传播的新见解。

Argonne国家实验室的研究人员表示，“能够利用多站点数据分析和模拟这种综合生物功能对于充分利用那些难于传送的大型实验数据将是非常宝贵的。”

Argonne国家实验室的这项工作包括开发一项新技术，使其可以通过在GPU上运行纳米级分子动力学程序加速分子动力学的研究。实验室团队结合Nvidia的NVLink网络技术处理的数据远超过去传统的高性能计算互连可能做得到的。

另外一个项目，佛罗里达大学的Ivan Oleynick带领的团队使用Nvidia驱动的机器打造出他们说是世界上第一个10亿原子的模拟系统。两个团队都表示，在极端温度和压力下成功模拟碳原子可以打开新能源的大门，也可以帮助天文学家发现遥远的系外行星的构成。他们补充表示，该模拟系统的准确性达到了量子级别，模拟系统能忠实反映出十亿个原子之间的力场。

Oleynik表示，“这种精确度我们只能通过用人工智能技术才能达到。”

该模拟系统是基于InfiniBand连接系统创建的，InfiniBand连接系统由洋洋27900个GPU组成，置于由IBM公司打造的Summit超级计算机里。该团队的研究表明，如果有需要的话，模拟规模有可能扩展到200亿或更多的原子。

与此同时，加州大学圣地亚哥分校研究员Rommie Amaro的带领团队在进行第二个10亿个原子的模拟。这项工作也依赖Summit的算力，项目的目的是模拟空气中雾滴里德尔塔变异株并提高对COVID-19的理解。该团队称，这项工作可望提供关于此类病毒如何在肺部深处粘合自身的一些见解，并且还可以帮助我们了解癌症和囊性纤维化等严重疾病的恶化过程。

团队发布的论文表示，“我们得以展示人工智能如何在多个层面上与高性能计算机结合能够显著提高有效性能。”

Amaro团队用10亿个原子模拟空气中雾粒子里的冠状病毒

本文介绍的最后一项工作涉及到将自然语言处理应用到筛选新药化合物。Jens Glaser是橡树岭国家实验室的计算科学家。他表示，他的团队在Summit上用24,000个Nvidia GPU训练一个BERT NLP模型，该模型能够在含96亿个分子的数据集上加速药物发现，用时仅需两小时。Nvidia公司称以前训练类似规模的模型需时四天。

带领该团队的研究科学家Andrew Blanchard表示，“我们在训练数据规模上只是小试牛刀，我们希望很快能用上一万亿个分子。”

所有四个项目都被提名参加Gordon Bell奖的评选，业内人士广泛认为该奖项相当于高性能计算领域的诺贝尔奖。

Nvidia最新的InfiniBand加速了高性能计算的发展

Nvidia在今天发布的其他新闻里表示，学术研究界很快就将用上Nvidia旗下最新的超级计算机网络技术。两所大学已经宣布切入Nvidia的新Quantum-2 InfiniBand平台的计划，新的Quantum-2 InfiniBand平台是在上周的GTC 2021活动上公布的。

Nvidia的InfiniBand是一种计算机网络通信标准，主要用于高性能计算中处理器和输入输出设备之间的数据流，该标准以高吞吐量和极低的延迟著称。

最新一代的InfiniBand是Nvidia Quantum-2，Nvidia Quantum-2引入了新功能，可以加速超级计算机中最苛刻的工作负载。Quantum-2的网络速度提高了一倍，同时Quantum-2的可用网络端口数量提高了三倍，这意味着与现有系统相比，Quantum-2整体性能可加快三倍。

德州农工大学是首批部署Quantum-2 InfiniBand的大学。德州农工大学表示正计划在大学的ACES超级计算机中使用400G InfiniBand网络，ACES超级计算机可将研究人员与来自四家供应商的五个加速器混合在一起。

ACES的主要研究人员和项目主任Honggao Liu表示，“Quantum-2 InfiniBand除了在吞吐量上比200G的Nvidia Quantum-1 InfiniBand明显跃升两倍之外还将提供更优的总体拥有成本及加强网络内的计算功能和提高扩展性。”

Quantum-2 InfiniBand的另一个早期采用者是密西西比州立大学，密西西比州立大学正计划部署Quantum-2 InfiniBand扩展学校的Orion超级计算机，Orion超级计算机为美国国家海洋和大气管理局运行大量的天气预报工作负载。该系统在2019年6月首次上线时被列为美国第四大学术超级计算机。

Nvidia营销高级副总裁Gilad Shainer表示，“高性能计算将比比皆是。”他指出，比比皆是的高性能计算需要随Quantum-2而来的那种云原生超级计算，“这样就可以将超级计算带入云端”。

欧洲新建人工智能研究实验室

Nvidia还透露正在与法国信息技术巨头Atos SE合作开展一项旨在推进欧洲计算技术、教育和研究的活动。新的卓越人工智能实验室EXAIL正在打造一台超级规模计算机，该超级规模计算机将由Nvidia的GPU和基于Arm的Grace中央处理单元驱动，采用Quantum-2 InfiniBand网络和Atos的BXI Exascale互连。

EXAIL实验室正计划加快在五个关键领域的研究，EXAIL认为自己的新超级计算机能够在下列五个关键领域产生真正的影响：气候研究、医疗保健和基因组学、量子计算混合、边缘人工智能和计算机视觉以及网络安全。