勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory，LLNL）今天表示，已經(jīng)將美國國家核安全局（National Nuclear Security Administration）的Lassen超級計算機與全球最大的計算機芯片進行了集成。

　　此次集成意味著Lassen系統(tǒng)（如圖所示）成為全球第一臺將人工智能技術(shù)與高性能計算建模和仿真功能相結(jié)合的超級計算機。

　　勞倫斯利弗莫爾國家實驗室表示，該系統(tǒng)旨在實現(xiàn)所謂的“認(rèn)知模擬”，讓研究人員可以研究用于預(yù)測建模的創(chuàng)新方法。該計劃有幾個目標(biāo)，包括協(xié)助在美國國家點火設(shè)施進行融合內(nèi)爆實驗、材料科學(xué)、以及通過“醫(yī)學(xué)治療研發(fā)計劃”快速開發(fā)用于治療新冠病毒和癌癥的新藥。

　　Lassen超級計算機是目前全球排名第14的超級計算機，每秒浮點運算性能超過23 petaflops。勞倫斯利弗莫爾國家實驗室表示，該系統(tǒng)已經(jīng)集成了Cerebras Systems的CS-1加速器硬件系統(tǒng)，后者基于Wafer Scale Engine專用AI芯片，尺寸是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心GPU的57倍，封裝了1.2萬億多個晶體管。

　　去年Cerebras宣布，配置了40萬個處理核心的WSE芯片已經(jīng)針對AI工作負載進行了優(yōu)化，配備18 GB高速板載內(nèi)存。

　　該項目得到了美國國家核安全局（NNSA）的高級仿真和計算計劃的資助，在該計劃下，這款增強的系統(tǒng)將在未來十年內(nèi)用于加速美國能源部和美國國家安全任務(wù)的一系列應(yīng)用。

　　勞倫斯利弗莫爾國家實驗室首席技術(shù)官Bronis R. de Supinski表示，該計劃是在對計算提出了更高需求的情況下孕育而生的。由于計算需求已經(jīng)遠遠超過了摩爾定律（根據(jù)摩爾定律，芯片上的晶體管密度每兩年翻一番），因此已經(jīng)無法通過常規(guī)手段提升計算性能了。

　　他說：“認(rèn)知仿真是一種可以推動容量呈現(xiàn)指數(shù)級持續(xù)提升的方法，而像Cerebras CS-1這樣系統(tǒng)級的異構(gòu)方法，是實現(xiàn)這一提升的一個重要組成部分。”

　　研究人員通過這種方法探索一種所謂“異構(gòu)性”的新概念，在這個概念下，超級計算機的不同元素負責(zé)某個特定工作負載的不同方面。根據(jù)De Supinski的說法，這樣就可以運行數(shù)據(jù)生成和糾錯之類的操作，從而為各種科學(xué)問題提供了一種更高效、更具成本效益的解決方案。

　　勞倫斯利弗莫爾國家實驗室計算機科學(xué)家Ian Karlin表示：“異構(gòu)的系統(tǒng)讓我們能夠確定，我們所使用的應(yīng)用，其不同組成部分是可以同時執(zhí)行各種任務(wù)的。對于我們的認(rèn)知模擬工作負載來說，我們將在Cerebras硬件上運行機器學(xué)習(xí)負載，在GPU上運行高性能計算模擬負載，從而縮短了生成解決方案的時間。”

　　這意味著，研究人員可以跳過工作流程中很多不必要的處理，加速深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，最大程度上減少了將某些問題“切片和切成小塊”的需要。

　　勞倫斯利弗莫爾國家實驗室計算機科學(xué)家Brian Van Essen表示：“我們可以在更短的計算時間內(nèi)進行科學(xué)探索，也可以在科學(xué)不確定性更高的領(lǐng)域進行更深入的研究，在有了更多計算時間的同時，得到更好的答案。”

　　Van Essen正在領(lǐng)導(dǎo)一個研究小組，該小組選擇在CS-1系統(tǒng)上運行兩種AI模型，初步工作重點是從多達50億張模擬激光內(nèi)爆圖像中進行學(xué)習(xí)，優(yōu)化用于國家點火裝置實驗的聚變目標(biāo)，最終實現(xiàn)高能量輸出，以及更強大的核武器儲備管理應(yīng)用聚變內(nèi)爆。

　　與此同時，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和Cerebras將合作建立一個人工智能卓越中心（Artificial Intelligence Center of Excellence），旨在確定認(rèn)知模擬的最佳參數(shù)，這項研究可能會促使勞倫斯利弗莫爾國家實驗室向Lassen及其他超級計算機平臺中配置更多的CS-1。

　　作為該中心的負責(zé)人，Van Essen表示：“我是一名受過培訓(xùn)的計算機架構(gòu)師，因此有機會構(gòu)建這樣的系統(tǒng)，并成為大規(guī)模部署這些系統(tǒng)的第一人，令人非常興奮。將其集成并耦合到像Lassen這樣的系統(tǒng)中，給我們提供了一個獨有的機會，讓我們能夠率先去探索這種框架。”來源：siliconANGLE