Революция в скорости: от часов к секундам
На конференции ISC в Гамбурге NVIDIA анонсировала новый стек программного обеспечения для научных вычислений, входящий в платформу NVIDIA CUDA-X. Главная цель — устранение узких мест в обработке данных, которые ранее ограничивали темпы открытий в физике, химии и астрономии. Новые инструменты позволяют обрабатывать петабайты данных в реальном времени, используя GPU-ускорение.
cuPhoton: Взрывное ускорение астрономии
Библиотека cuPhoton предназначена для работы с многомерными данными от телескопов, рентгеновских установок и лазерных экспериментов. В пилотном проекте с Принстонским и Гарвардским университетами она показала рекордные результаты при обработке данных обсерватории Рубина (Rubin Observatory) и её Legacy Survey of Space and Time (LSST).
| Метрика | Результат ускорения | Контекст |
|---|---|---|
| Загрузка и чтение FITS-изображений | 14 900x | Данные LSST на системах GB200 NVL72 |
| Обработка сигналов и анализ | 8 400x | Использование 32 чипов Grace Blackwell |
Это критически важно для работы с самой большой цифровой камерой в истории, которая фиксирует миллиарды галактик и слабые объекты, не отражающие свет.
DAQIRI: Сбор данных без потерь
Библиотека DAQIRI (Data Acquisition for Integrated Real-time Instruments) решает проблему «бутылочного горлышка» при записи данных с детекторов. Старые системы часто теряют данные, если они поступают быстрее, чем сохраняются на диск. DAQIRI обеспечивает потоковую передачу данных в реальном времени.
Проект A-GHOST от CERN, Университета Чикаго и UCL использует DAQIRI для анализа данных эксперимента ATLAS. Это позволяет ИИ-моделям анализировать более 99% данных, которые ранее отбрасывались из-за ограничений хранилища, выявляя редкие сигналы, потенциально связанные с новой физикой.
ALCHEMI: Ускорение материаловедения и химии
Стек ALCHEMI включает микросервисы NIM и инструменты для симуляции материалов. Ключевые достижения:
- Batched Geometry Relaxation (BGR): Позволяет одновременно симулировать миллионы молекул для поиска стабильных структур.
- Batched Molecular Dynamics (BMD): Симуляция движения молекул во времени.
- Интеграция с VASP: Ожидаемый микросервис для Vienna Ab initio Simulation Package обеспечит ускорение оптимизации геометрии в 3 раза за счет использования NVIDIA Multi-Process Service.
Компания Lila Sciences уже применяет ALCHEMI в своей автономной лаборатории. Они достигли ускорения скрининга материалов в 50 раз и повышения скорости расчета магнитных свойств на 30%. Использование специализированных ядер TensorNet дало 6-кратное ускорение обучения и снизило потребление памяти в 3 раза.
Доступность и даты выхода
Разработчики могут уже сейчас скачать ALCHEMI Toolkit и DAQIRI с GitHub и PyPI. Микросервисы ALCHEMI NIM доступны в каталоге NVIDIA NGC. Ожидается, что микросервис для VASP, а также библиотека cuPhoton, станут доступны летом 2024 года.
Источник: NVIDIA Blog ↗