Bild från en global simulering av jordens mantelkonvektion aktiverad av den NSF-finansierade superdatorn Stampede. Frontera-systemet kommer att tillåta forskare att införliva fler observationer i simuleringar, leder till nya insikter om de viktigaste drivkrafterna för plattrörelser. Kredit:Johann Rudi, ICES, University of Texas i Austin
National Science Foundation (NSF) meddelade idag att det har tilldelat $ 60 miljoner till Texas Advanced Computing Center (TACC) vid University of Texas i Austin för förvärv och distribution av en ny superdator som kommer att vara den snabbaste vid något amerikanskt universitet och bland de mäktigaste i världen.
Det nya systemet, känd som Frontera (spanska för "gräns"), kommer att inleda sin verksamhet 2019. Det kommer att göra det möjligt för landets akademiska forskare att göra viktiga upptäckter inom alla vetenskapsområden, från astrofysik till zoologi, och etablerar vidare University of Texas i Austins ledarskap inom avancerad datoranvändning.
"Superdatorer - som teleskop för astronomi eller partikelacceleratorer för fysik - är viktiga forskningsinstrument som behövs för att svara på frågor som inte kan utforskas i labbet eller på fältet, sa Dan Stanzione, TACC verkställande direktör. "Våra tidigare system har möjliggjort stora upptäckter, från bekräftelsen av gravitationsvågsdetektioner av Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory till utvecklingen av artificiell intelligens-aktiverade tumördetekteringssystem. Frontera kommer att hjälpa vetenskap och ingenjörsvetenskap att gå vidare."
"I över tre decennier, NSF har varit ledande när det gäller att tillhandahålla de datorresurser som vår nations forskare behöver för att påskynda innovation, ", sa NSF-direktören France Córdova. "Att hålla USA i framkanten av avancerade beräkningsmöjligheter och ge forskare över hela landet tillgång till dessa resurser är nyckelelement för att upprätthålla vår status som en global ledare inom forskning och utbildning. Den här utmärkelsen är en investering i hela USA:s forskningsekosystem som kommer att möjliggöra upptäckter som går framåt."
Frontera är den senaste i en rad framgångsrika utmärkelser och implementeringar av TACC med stöd från NSF. Sedan 2006, TACC har byggt och drivit tre superdatorer som debuterade bland de 10 mest kraftfulla systemen i världen:Ranger (2008), Stampede1 (2012) och Stampede2 (2017). Tre andra system debuterade i topp 25.
Om det blir klart idag, Frontera skulle bli det femte mest kraftfulla systemet i världen, den tredje snabbaste i USA och den största vid något universitet. För jämförelse, Frontera kommer att vara ungefär dubbelt så kraftfull som Stampede2 (för närvarande den snabbaste universitetssuperdatorn) och 70 gånger så snabb som Ranger, som fungerade fram till 2013. För att matcha vad Frontera kommer att beräkna på bara en sekund, en person skulle behöva utföra en beräkning varje sekund i ungefär en miljard år.
"Dagens NSF-utmärkelse befäster University of Texas rykte som landets ledare inom akademisk superdatorer, sade Gregory L. Fenves, president för UT Austin. "UT är stolta över att tjäna forskarvärlden med TACC-kapaciteten i världsklass, och vi är glada över att kunna bidra till de många upptäckter Frontera kommer att möjliggöra."
Förväntade tidiga projekt på Frontera inkluderar analyser av partikelkollisioner från Large Hadron Collider, global klimatmodellering, förbättrad orkanprognos och astronomi med flera budbärare.
Det primära datorsystemet kommer att tillhandahållas av Dell EMC och drivs av Intel-processorer. Data Direct Networks kommer att bidra med det primära lagringssystemet, och Mellanox kommer att tillhandahålla den högpresterande sammankopplingen för maskinen. NVIDIA, GRC (Green Revolution Cooling) och molnleverantörerna Amazon, Google, och Microsoft kommer också att ha roller i projektet.
"De nya Frontera-systemen representerar nästa fas i det långsiktiga förhållandet mellan TACC och Dell EMC, fokuserat på att tillämpa den senaste tekniska innovationen för att verkligen möjliggöra mänsklig potential, sa Thierry Pellegrino, vice vd för Dell EMC High Performance Computing. "Den betydande kraften och omfattningen av det här nya systemet kommer att hjälpa forskare från Austin och över hela USA att utnyttja teknikens kraft för att skapa nya upptäckter och framsteg inom vetenskap och teknik i många år framöver."
"Att accelerera vetenskaplig upptäckt ligger till grund för TACC:s uppdrag, och att möjliggöra teknik för att främja dessa upptäckter och innovationer är ett nyckelfokus för Intel, sa Patricia Damkroger, Vice VD i Intels datacentergrupp och General Manager, Extreme Computing Group. "Vi är stolta över att det nära samarbete vi har byggt med TACC kommer att fortsätta med TACC:s val av nästa generations Intel Xeon-skalbara processorer som beräkningsmotor för deras flaggskepps Frontera-system."
Fakulteten vid Institutet för beräkningsteknik och vetenskaper (ICES) vid UT Austin kommer att leda det vetenskapliga applikations- och teknikteamet i världsklass, med partners från California Institute of Technology, Cornell University, Princeton Universitet, Stanford University, University of Chicago, University of Utah och University of California, Davis.
Simuleringar i industriell skala av nya tekniska pannkonstruktioner (ovan) behövs för att göra dem renare och mer kostnadseffektiva. System som Frontera kommer att göra det möjligt för modellerna av sådana konstruktioner att ligga närmare de ingenjörssystem som byggs och att göra det möjligt att använda beräkningar för att utvärdera nya konstruktioner mycket snabbare innan de byggs. Kredit:University of Utah; University of California, Berkeley; och Brigham Young University
Erfarna teknologer och driftspartners från webbplatserna ovan samt Ohio State University, Georgia Institute of Technology och Texas A&M University kommer att säkerställa att systemet fungerar effektivt på alla områden, inklusive säkerhet, användarengagemang och personalutveckling.
"Med sin enorma datorkraft, minne, bandbredd, och förvaring, Frontera kommer att inleda en ny era av beräkningsvetenskap och ingenjörskonst där data och modeller integreras sömlöst för att ge ny förståelse som inte kunde ha uppnåtts med någon av dem ensam, sa Omar Ghattas, chef för Center for Computational Geosciences i ICES och medföreståndare för priset.
Fronteras namn anspelar på "Science the Endless Frontier, " titeln på en rapport från 1945 till president Harry Truman av Vannevar Bush som ledde till skapandet av National Science Foundation.
"NSF föddes ur andra världskriget och tanken att vetenskap, och vetenskapsmän, hade gjort det möjligt för vår nation att vinna kriget, och fortsatt innovation skulle krävas för att "vinna freden", ", sa Stanzione. "Många av forskningens gränser i dag kan bara avanceras genom datoranvändning, och Frontera kommer att vara ett viktigt verktyg för att lösa stora utmaningar som kommer att förbättra vår nations hälsa, välbefinnande, konkurrenskraft och säkerhet."
Frontera går i produktion sommaren 2019 och kommer att vara i drift i fem år. Förutom att fungera som en resurs för landets vetenskapsmän och ingenjörer, priset kommer att stödja ansträngningar att testa och visa genomförbarheten av ett ännu större framtida ledarskapsklasssystem, 10 gånger så snabbt som Frontera, att potentiellt distribueras som fas 2 av projektet.
