在最新的 TOP500 榜單中，有 384 個(gè)系統(tǒng)采用了 NVIDIA 技術(shù)，最新 Green500 榜單上，前十名中有 8 個(gè)采用 NVIDIA 技術(shù)；此外，NVIDIA 榮獲了 11 項(xiàng) HPCwire 讀者和編輯選擇獎(jiǎng)。

自 2006 年發(fā)布 CUDA 以來(lái)，NVIDIA 不斷推動(dòng) AI 和加速計(jì)算的進(jìn)步，最新發(fā)布的全球最強(qiáng)超級(jí)計(jì)算機(jī) TOP500 榜單突顯了該公司在超算領(lǐng)域取得的矚目成就。

在今年的最新 TOP500 榜單中，有 384 個(gè)系統(tǒng)采用了 NVIDIA 技術(shù)。在新上榜的 53 個(gè)系統(tǒng)中，有 46 個(gè)系統(tǒng)（占比 87%）采用了 NVIDIA 加速技術(shù)。在這些加速系統(tǒng)中，85% 使用了 NVIDIA Hopper GPU，它們正在推動(dòng)氣候預(yù)測(cè)、藥物發(fā)現(xiàn)和量子模擬等領(lǐng)域的進(jìn)步。

加速計(jì)算遠(yuǎn)不止每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)（FLOPS）。它需要針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行全棧優(yōu)化。在本周舉行的 SC24 上，NVIDIA 發(fā)布了 cuPyNumeric，這是一個(gè) NVIDIA CUDA-X 庫(kù)，能夠讓 500 多萬(wàn)開(kāi)發(fā)人員無(wú)縫地?cái)U(kuò)展到強(qiáng)大的計(jì)算集群，并且無(wú)需修改他們的 Python 代碼。

NVIDIA 還發(fā)布了 NVIDIA CUDA-Q 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的重大更新，該平臺(tái)使量子研究人員在模擬量子器件時(shí)能夠達(dá)到之前認(rèn)為在計(jì)算上無(wú)法企及的規(guī)模。

此外，NVIDIA 還獲得了十余項(xiàng) HPCwire 讀者和編輯選擇獎(jiǎng)，涵蓋多個(gè)類(lèi)別，這也是 NVIDIA 連續(xù)第 20 年獲得認(rèn)可。

混合精度和 AI 開(kāi)啟科學(xué)發(fā)現(xiàn)的新時(shí)代

混合精度浮點(diǎn)運(yùn)算和 AI 已經(jīng)成為研究人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)代科學(xué)復(fù)雜性的首選工具。與傳統(tǒng)方法相比，它們提供了更快的速度、更高的能效和更強(qiáng)的適應(yīng)性，而且不會(huì)影響準(zhǔn)確性。

這種轉(zhuǎn)變不僅僅是理論上可行，而是已經(jīng)發(fā)生了。在 SC24 上，戈登貝爾獎(jiǎng)的兩個(gè)決賽入圍項(xiàng)目揭示了使用 AI 和混合精度是如何幫助推進(jìn)基因組和蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的。

在題為《使用混合精度進(jìn)行基因組學(xué)研究》的論文中，阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的教授 David Keyes 使用了 0.8 exaflops 的混合精度算力來(lái)探索基因組與廣義基因型之間的關(guān)系，以及相關(guān)疾病的流行情況。

同樣，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算生物學(xué)家 Arvind Ramanathan 在配備了 NVIDIA Grace Hopper 的 Alps 超級(jí)計(jì)算機(jī)上利用高達(dá) 3 exaflops 的 AI 算力來(lái)加快蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)。

為了進(jìn)一步推進(jìn) AI 驅(qū)動(dòng)的藥物發(fā)現(xiàn)和治療方法研發(fā)，研究人員可以使用 NVIDIA BioNeMo，這是一套專(zhuān)為制藥應(yīng)用設(shè)計(jì)的強(qiáng)大的工具。目前已經(jīng)開(kāi)源的 BioNeMo 框架可加快 AI 模型的創(chuàng)建、定制與部署，以加快藥物研發(fā)和分子設(shè)計(jì)。

TOP500 榜單上的超級(jí)計(jì)算機(jī)廣泛地使用了 AI 和混合精度浮點(diǎn)運(yùn)算，這反映了全球范圍內(nèi)的計(jì)算優(yōu)先級(jí)已經(jīng)發(fā)生了改變。目前，TOP500 超級(jí)計(jì)算機(jī)的總 AI 算力達(dá)到了 249 exaflops，支持著各行各業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)。

各年份 TOP500 超級(jí)計(jì)算機(jī)的 AI、FP32 和 FP64 FLOPs 算力總和

在 AI 和混合精度系統(tǒng)算力等關(guān)鍵指標(biāo)上，NVIDIA 加速的 TOP500 系統(tǒng)表現(xiàn)出色。NVIDIA 的加速計(jì)算平臺(tái)總計(jì)提供了超過(guò) 190 exaflops 的 AI 算力和 17 exaflops 的單精度（FP32）算力，已經(jīng)成為了科學(xué)計(jì)算的新引擎。對(duì)于仍有相關(guān)需求的特定科學(xué)計(jì)算，NVIDIA 還提供 4 exaflops 的雙精度（FP64）算力。

加速計(jì)算就是可持續(xù)計(jì)算

隨著人們對(duì)算力需求的不斷增長(zhǎng)，對(duì)可持續(xù)性的需求也在不斷增長(zhǎng)。

在 Green500 全球最節(jié)能超級(jí)計(jì)算機(jī)榜單上，采用 NVIDIA 加速計(jì)算的系統(tǒng)在前 10 名中占據(jù)了 8 席。比如 EuroHPC/FZJ 的 JEDI 系統(tǒng)，其能效達(dá)到了驚人的每瓦 72.7 GLOPS， 為同時(shí)實(shí)現(xiàn)高性能和可持續(xù)發(fā)展樹(shù)立了新的標(biāo)桿。

在氣候預(yù)測(cè)方面，NVIDIA 在 SC24 上宣布為 NVIDIA Earth-2 平臺(tái)推出兩項(xiàng)全新的 NVIDIA NIM 微服務(wù)，這是一個(gè)用于模擬并可視化呈現(xiàn)天氣和氣候條件的數(shù)字孿生云平臺(tái)。CorrDiff NIM 和 FourCastNet NIM 微服務(wù)可以將氣候變化建模的模擬計(jì)算速度提高多達(dá) 500 倍。

隨著人們?cè)絹?lái)越重視對(duì)環(huán)境的影響，NVIDIA 在加速計(jì)算方面的創(chuàng)新平衡了高性能和能效，以幫助人們創(chuàng)造更光明、更可持續(xù)的未來(lái)。