Компания IonQ, специализирующаяся на разработках в области квантовых вычислений, объявила о заключении соглашения о сотрудничестве с Окриджской национальной лабораторией (ORNL) Министерства энергетики США. Речь идёт об исследованиях, нацеленных на модернизацию американской энергосистемы.

Отмечается, что нагрузка на энергетическую инфраструктуру США постоянно растёт, что порождает необходимость её совершенствования. При этом требуются инновационные решения, которые помогут не только в оптимизации энергосети, но и в повышении безопасности и стабильности. Предполагается, что квантовые вычисления будут способствовать устранению существующих проблем.

В рамках сотрудничества ORNL инвестирует в квантовые системы IonQ. Квантовые системы быть значительно производительнее традиционных суперкомпьютеров при решении определённых задач. К ним, в частности, относятся исследования в сфере энергетики. «Модернизация энергосистемы США является приоритетом. Мы уверены, что квантовые технологии в конечном итоге повысят устойчивость, надёжность и безопасность соответствующей инфраструктуры», — говорит IonQ.

Источник изображения: IonQ

Работа IonQ поддерживается проектом GRID-Q, который является частью Инициативы по модернизации энергосистем США (Grid Modernization Initiative), а также проектом ORNL Quantum Computing User Program, предусматривающим предоставление доступа к самым современным квантовым компьютерам для тестирования реальных приложений, таких как управление энергосистемами. Исследования IonQ и ORNL финансируются Министерством энергетики США.

Управление генерального инспектора (OIG) Министерства энергетики США провело проверку ЦОД Национальной лаборатории Ок-Ридж, на базе которой работают передовые суперкомпьютеры, в том числе — первая в мире экзафлопсная система Frontier. Как сообщает The Register, результаты оставляют желать лучшего.

В сентябре прошлого года в OIG поступило заявление о необходимости проверки качества обслуживания и калибровки оборудования (в первую очередь речь температурных датчиках и автоматике систем охлаждения) на площадке лаборатории, расположенной в Теннеси. Лаборатория занимается проектами в области атомной энергетики и обеспечения национальной безопасности. Доклад по результатам проверки связан с ЦОД на площадке Ок-Ридж. В одном из кампусов находится центр Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF), управляющий суперкомпьютером Frontier.

Фото: ORNL

Инспекция проводилась с января по сентябрь 2023 года и подтвердила данные поступившего регулятору заявления. Согласно докладу OIG, в заявлении сообщалось, что программа калибровки не соответствовала нормам, а предохранительные клапаны (PRV) в ЦОД или совсем не обслуживались, или обслуживались недобросовестно. Сбой работы клапанов мог привести к повышению давления выше допустимых пределов, что потенциально могло нанести вред как оборудованию, так и персоналу. Как сообщают в OIG, поскольку инфраструктура не обслуживалась должным образом, этом могло ограничить доступность вычислительных ресурсов и поставить под угрозу выполнение целей миссии лаборатории.

Управление вычислительными мощностями лаборатории выполняет некоммерческая организация UT-Battelle, созданная в 2000 году исключительно для контроля над площадкой Ок-Ридж в интересах Министерства энергетики при сотрудничестве с Университетом Теннесси и некоммерческим Мемориальным институтом Баттеля.

Фото: ORNL

В OIG заявляют, что программа обслуживания UT-Battelle не соответствовала необходимым требованиям. В самой UT-Battelle сообщили регулятору, что регулярная калибровка не нужна, поскольку каждый элемент оборудования калибруется при установке, а позже системы ЦОД постоянно контролируются субподрядчиком с помощью ПО, уведомляющего об инцидентах. В OIG подчёркивают, что хотя такая практика разрешена, всё ПО должно контролироваться с помощью специальной программы обеспечения качества, описывающей, каким именно образом соблюдаются требования к безопасности.

Однако лаборатория не смогла предоставить таких документов — в UT-Battelle фактически не знают, предоставляет ли ПО корректные данные. Кроме того, UT-Battelle не проверяла вовремя все воздушные клапаны, а почти половина клапанов для воды и теплоносителя не была протестирована и/или обследована в соответствиями с инструкциями. В некоторых случаях тесты проводили в соответствии с рекомендациями производителя, а не принятыми в лаборатории правилами. UT-Battelle заявляет, что процедура проверки сейчас пересматривается.

Изображение: AMD

В отчёте OIG подчёркивается, что в 2020 году уже проводилась аналогичная проверка, выявившая буквально те же проблемы. Хотя в некоторых аспектах положение улучшилось, требуются дальнейшие меры для приведения дел в порядок. При этом в UT-Battelle полностью признали правомерность рекомендаций и согласились разработать план обеспечения качества для мониторингового ПО и обеспечить работу и обслуживание PRV-клапанов в соответствии с актуальными процедурами и требованиями.

Окриджская национальная лаборатория (ORNL) Министерства энергетики США и Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) представили новую НРС-систему Gaea для проведения научных изысканий и моделирования в области климатологии.

Комплекс станет пятым суперкомпьютером, который будет установлен в Национальном вычислительном центре климатических исследований в составе ORNL. Ранее на этой площадке уже были развёрнуты четыре системы семейства Gaea. Новый суперкомпьютер получил обозначение C5.

Источник изображения: ORNL

Полностью характеристики комплекса не раскрываются. Известно, что в основу положены узлы HPE Cray, а максимальная производительность составляет более 10 Пфлопс. Это практически вдвое превышает мощность двух предыдущих систем вместе взятых. В состав C5 входят восемь шкафов с современными процессорами. Причём один такой шкаф по производительности эквивалентен всей системе С3.

Изначально отгрузку компонентов суперкомпьютера C5 планировалось организовать осенью 2021 года. Однако дефицит комплектующих и сбои в каналах поставок привели к значительным задержкам. В итоге, оборудование было получено только летом 2022-го, после чего начались работы по его монтажу. Затем специалисты приступили к процессу тестирования и приёмки.

Ресурс insideHPC обнародовал подробности об архитектуре подсистемы хранения данных суперкомпьютера Frontier, установленного в Окриджской национальной лаборатории (ORNL) Министерства энергетики США. Этот комплекс возглавляет нынешний рейтинг TOP500, демонстрируя производительность в 1,102 Эфлопс и пиковое быстродействие в 1,685 Эфлопс.

Сообщается, что система хранения Frontier носит название Orion. Она состоит из 50 шкафов с накопителями суммарной вместимостью приблизительно 700 Пбайт. Эти устройства хранения распределены по трёхуровневой схеме, включащей SSD, HDD и другие энергонезависимые решения, на базе которых развёрнуты ФС Lustre и ZFS. Данные возрастом более 90 дней автоматически перемещаются в архив.

Источник изображения: ORNL

Один из уровней, производительный, объединяет 5 400 NVMe SSD, обеспечивающих ёмкость 11,5 Пбайт. Пиковые скорости чтения и записи информации достигают 10 Тбайт/с. Показатель IOPS (количество операций ввода/вывода в секунду) при произвольном чтении и записи превышает 2 млн. Второй уровень содержит 47 700 жёстких дисков (PMR). Их общая вместимость равна 679 Пбайт. Максимальная скорость чтения массива — 4,6 Тбайт/с, скорость записи — 5,5 Тбайт/с. В состав третьего уровня включены 480 устройств NVMe суммарной ёмкостью 10 Пбайт для работы с метаданными.

В целом, архитектура соответствует той, что была запланирована изначально. Однако теперь представитель ORNL подтвердил правильность выбранного гибридного подхода к хранению информации, отметив, что одна из выполняемых на суперкомпьютере задач генерирует 80 Пбайт в день и что ему не хотелось бы, чтобы из-за недостаточно быстрого хранилища столь мощная машина простаивала без дела.