Frontera著眼于變革性研究

美國國家科學基金會(National Science Foundation)將全球最強大的學術超級計算機上的計算時間授予49個項目。

全球最強大的學術研究超級計算機已經確立了來年的使命。

德州高級計算中心(TACC)宣布，美國國家科學基金會已批準將Frontera的超級計算時間分配給2020-2021年的49個科學項目。根據項目對超大規模計算以進行科學和工程發現的需求以及有效使用Frontera規模的超級計算機的能力來授予“ Frontera上的時間”。

所選擇的項目包括為模擬全球氣候所做的努力，模擬風暴一生中的龍卷風，以及為超音速飛行設計車輛。該項目由來自16個州的34所大學的研究人員領導，于2020年4月1日開始。

Frontera是國家科學基金會(NSF)資助的領導級計算機系統，旨在供美國最有經驗的學術計算科學家使用。2018年，美國國家科學基金會(NSF)向TACC授予了6000萬美元的資金，用于設計和構建該系統，另外還向其提供了6000萬美元，用于操作系統的五年運營。Frontera于2019年9月部署，自去年秋天以來，由NSF選擇或被授予系統自由訪問權限的早期用戶團隊已成功地將Frontera用于科學。

NSF高級網絡基礎設施辦公室計劃主任愛德華·沃克(Edward Walker)表示：“對于許多科學和工程領域，計算和數據分析現已成為科學發現工作流程不可或缺的一部分。” “ Frontera系統以及為支持使用該系統的科學家而組建的專家團隊，是該國的重要工具。美國國家科學基金會(NSF)資助Frontera激發新的變革性思想和探索，并闡明根本不可能實現的基礎科學發現。”

本月授予的撥款代表了大型資源分配委員會(LRAC)選出的Frontera用戶的首批隊列。LRAC是計算機科學專家的同行評審委員會，該委員會每年召集一次，以評估項目在Frontera上的準備情況和適當性。

要考慮進行LRAC分配，研究人員需要證明對請求的科學需求是合理的，并且每年至少可以使用250,000個節點小時(每個節點具有56個核心)，每個項目的最高獎勵為500萬個節點小時。大約三分之一的提交提案在Frontera上獲得了時間。

在Frontera上獲得獎勵的項目將總共使用5400萬個節點小時。它們約占今年分配系統總時間的65%。

在Frontera上，總時間的另外30%將分配給“ Pathways”項目-分配給具有強烈科學依據的科學團隊，以便獲得尚未證明代碼準備就緒的領導力級計算資源-和“ Large-擴展社區合作伙伴關系”-最多分配三年，以支持長期存在的科學和工程實驗。(這兩個項目的獎勵將在本月晚些時候宣布。)將根據需要將最后5%授予緊急需求的項目，教育項目和產業合作。

TACC高級計算系統總監Tommy Minyard說：“ Frontera將支持應用程序的強大功能和廣泛的科學知識，我們為此感到興奮。”

獲獎者包括斯坦福醫學院的神經科學家Ivan Soltesz，他在Frontera上獲得了140萬個節點小時的分配，用于大規模開發數據驅動的，受生物約束的海馬網絡模型。

Soltesz說：“我們在Frontera上的大量計算時間分配使對涉及記憶的關鍵腦細胞網絡進行獨特的大規模，數據驅動的模擬成為可能，” Soltesz說。

伊利諾伊大學物理研究助理教授卡羅琳·里德爾(Caroline Riedl)是另一位獲獎者，他是一項大型國際合作的一部分，該合作分析了來自歐洲核子研究組織(CERN)的超質子同步加速器的粒子碰撞數據。里德爾被授予150萬小時的工作時間，以解開強子的質量和質子的夸克結構。她的工作將分析COMPASS實驗中過去的粒子物理實驗，并探索用于量子色動力學研究的新型檢測器(COMPASS ++ / AMBER)。

Riedl說：“得知我們在TACC的Frontera上分配LRAC的請求獲得批準，我們感到非常興奮。” “ Frontera的資源將使我們能夠更快，更準確地分析CERN核物理實驗COMPASS收集的數據，并回答諸如以下問題：什么將世界凝聚在一起?日常生活中物體的起源是什么?”

伊利諾伊大學厄本那-香檳分校航天工程系的藍水教授Daniel Bodony將利用他在Frontera上分配的500萬個節點小時來研究流體-熱-結構相互作用，這是抑制高超音速的主要挑戰之一車輛設計。

“我們在Frontera上分配的時間將使我們能夠了解高超音速飛行器如何與它們所產生的快速，高溫和湍流相互作用，” Bodony說。“我們對預測和建模車輛的外表面對高速流動的響應(變形和加熱)以及表面變化如何影響流動本身特別感興趣。”

憑借Frontera的計算時間獎勵，卡內基·梅隆天體物理學家Tiziana DiMatteo可以進行宇宙學模擬，從大爆炸一直到宇宙的命運，一直到所有星系及其巨大黑洞的形成。

DiMatteo說：“由CPU和片上神經網絡加速器驅動的，為Frontera開發的新穎HPC框架，將使我們能夠將生成式深度學習與宇宙學代碼相結合。” “隨著宇宙學進入Hyper-Moore體制，人工智能方法將加速宇宙學模擬，以開辟新的道路。”

根據最新的Top500排行榜，Frontera是全球排名第五的超級計算機，是所有大學中最大的超級計算機，并且是世界上最快的非加速(主要基于CPU)系統。

Minyard說：“ Frontera是重要的國家資源，有助于加速學術研究并保持美國的技術競爭力。” “ NSF對網絡基礎設施的投資，以及他們對TACC建立和運營Frontera的信任，對于我們國家的健康，安全和福祉至關重要。”