NVIDIA、科学技術進歩を促進するため世界のスーパーコンピューターの大半を高速化

by Dion Harris · November 22, 2024

混合精度と AI による科学的発見の新時代

混合精度浮動小数点演算と AI は、現代科学の複雑さに取り組む研究者にとって最適なツールとなっています。これらは、精度を損なうことなく、従来の方法よりも優れた速度、効率、適応性を提供します。

この変化は単なる理論上のものではなく、すでに現実のものとなっています。SC24 では、Gordon Bell 賞のファイナリストに選ばれた 2 つのプロジェクトが、AI と混合精度を使用してゲノミクスとタンパク質設計の進歩にどのように役立ったかを示しました。

アブドラ王立科学技術大学の教授である David Keyes 氏は、「Using Mixed Precision for Genomics (ゲノミクスでの混合精度の使用)」と題した論文で、0.8 エクサフロップスの混合精度を使用して、ゲノムとその一般化された遺伝子型との関係、そしてそれらが罹患しやすい疾患の有病率との関係を調査しました。

同様に、アルゴンヌ国立研究所の計算生物学者である Arvind Ramanathan 氏は、NVIDIA Grace Hopper を搭載した Alps システムで 3 エクサフロップスの AI パフォーマンスを活用して、タンパク質設計を高速化しました。

AI 駆動の創薬と命を救う治療法の開発をさらに進めるために、研究者は製薬アプリケーション向けに特別に設計された強力なツールである NVIDIA BioNeMo を使用することができます。現在オープンソースとなっている BioNeMo Framework は、創薬と分子設計のための AI モデルの作成、カスタマイズ、展開を加速することが可能です。

TOP500 全体で AI と混合精度浮動小数点演算が広く使用されていることは、コンピューティングの優先順位の世界的な変化を反映しています。現在、合計 249 エクサフロップスの AI パフォーマンスが TOP500 システムで利用可能であり、業界全体でイノベーションと発見を促進しています。

TOP500 の年間 AI、FP32、FP64 合計 FLOPS

NVIDIA テクノロジにより高速化された TOP500 システムは、AI や混合精度システムパフォーマンスなどの主要な評価基準において卓越した性能を発揮しています。190 エクサフロップスを超える AI パフォーマンスと 17 エクサフロップスの単精度 (FP32) を備えた NVIDIA のアクセラレーテッドコンピューティングプラットフォームは、科学計算の新しいエンジンです。NVIDIA は、依然として倍精度 (FP64) を必要とする特定の科学計算向けに、4 エクサフロップスの倍精度パフォーマンスも提供します。

アクセラレーテッドコンピューティングは持続可能なコンピューティング

計算能力の需要が高まるにつれて、持続可能性の必要性も高まっています。

世界で最もエネルギー効率の高いスーパーコンピューターの Green500 リストでは、NVIDIA アクセラレーテッドコンピューティングを搭載したシステムは、上位 10 位のうち 8 つにランクインしています。たとえば、EuroHPC/FZJ の JEDI システムは、驚異的な 1 ワットあたり 72.7 ギガフロップスを達成し、パフォーマンスと持続可能性が両立した際のベンチマークとなっています。

気候予測については、NVIDIA は SC24 で、気象と気候条件をシミュレーションして可視化するデジタルツインプラットフォームである NVIDIA Earth-2 向けの 2 つの新しい NVIDIA NIM マイクロサービスを発表しました。CorrDiff NIM および FourCastNet NIM マイクロサービスは、気候変動のモデリングとシミュレーションの結果を最大 500 倍高速化できます。

環境への影響に対する意識が高まる世界において、NVIDIA アクセラレーテッドコンピューティングにおけるイノベーションは、高性能とエネルギー効率のバランスを取り、より明るく持続可能な未来の実現に貢献します。

スーパーコンピューティングコミュニティが NVIDIA を支持

NVIDIA が受賞した 11 の HPCwire 読者賞および編集者賞は、エンジニア、開発者、研究者、パートナー、顧客など、科学コミュニティ全体の成果を表しています。

受賞対象は次のとおりです:

読者賞: 最優秀 AI 製品またはテクノロジ – NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip
読者賞: 最優秀 HPC インターコネクト製品またはテクノロジ – NVIDIA Quantum-X800
読者賞: 最優秀 HPC サーバー製品またはテクノロジ – NVIDIA Grace CPU Superchip
読者賞: 注目すべき新製品またはテクノロジのトップ 5 – NVIDIA Quantum-X800
読者賞: 注目すべき新製品またはテクノロジのトップ 5 – NVIDIA Spectrum-X
読者賞と編集者賞: 注目すべき新製品またはテクノロジのトップ 5 – NVIDIA Blackwell GPU
編集者賞: 注目すべき新製品またはテクノロジのトップ 5 – NVIDIA CUDA-Q
読者賞: 注目すべき上位 5 社のベンダー – NVIDIA
読者賞: 社会的苦境に対する最善の HPC 対応 – NVIDIA Earth-2
編集者賞: エネルギーにおける HPC の最善の活用 (2 名の貢献者のうちの 1 名) – Real-time simulation of CO2 plume migration in carbon capture and storage (炭素回収および貯蔵における CO2 プルーム移動のリアルタイムシミュレーション)
読者賞: 最善の HPC コラボレーション (11 名の貢献者のうちの 1 名) – National Artificial Intelligence Research Resource Pilot