Os centros de supercomputação de todo o mundo que estão procurando uma alternativa flexível e com eficiência energética para diversificar seus sistemas estão começando a implantar a Arm nos supercomputadores de exaescala.
A Arm é a arquitetura de CPU mais famosa do mundo, mas a arquitetura x86 é responsável por mais de 97% do mercado de data centers, graças ao seu ecossistema de parceiros, softwares e ferramentas de desenvolvimento.
A NVIDIA tem uma longa tradição de suporte a todas as arquiteturas de CPU, inclusive a x86 e a POWER, da IBM. A empresa também oferece suporte à arquitetura Arm. Adquirimos a empresa para criar uma combinação exclusiva para nossos parceiros e clientes, ampliando e acelerando nosso trabalho de modo significativo.
“A arquitetura flexível e com eficiência energética da Arm é ideal para todos os tipos de cargas de trabalho, inclusive para as aplicações de computação de alto desempenho, cloud e edge. A iniciativa da NVIDIA de acelerar as aplicações da Arm promove a inovação, fortalece o ecossistema e proporciona mais opções aos clientes e usuários finais”, afirmou Rene Haas, Presidente do Grupo de Propriedade Intelectual da Arm, em uma palestra no GTC.
Supercomputadores Arm para a Exaescala
A arquitetura aberta da Arm oferece às organizações a flexibilidade de projetar CPUs otimizadas para suas cargas de trabalho. Centros de supercomputação de todo o mundo estão aproveitando essa opção incrível.
“Como fornecedora da CPU de alto desempenho baseada na Arm concebida pela Iniciativa Europeia de Processadores para promover a supercomputação de exaescala na Europa, a SiPearl tem o compromisso de ampliar o ecossistema Arm.
A implementação de nossa CPU em nós acelerados por GPU exige um ambiente de desenvolvimento consistente, bibliotecas de domínios específicos, kits de desenvolvimento e ajustes de aplicações de HPC. O investimento e a expertise da NVIDIA em todas essas áreas contribuem para o crescimento contínuo do ecossistema e do mercado”, declarou Philippe Notton, fundador e CEO da SiPearl.
O ETRI, um instituto nacional de pesquisa da Coreia do Sul, está desenvolvendo uma CPU baseada na Arm para seu futuro supercomputador. Ele oferecerá suporte à matemática de precisão dupla e mista para garantir aplicações de HPC e AI.
Além disso, o C-DAC da Índia está criando uma CPU baseada na Arm para usar em um sistema de exaescala para pesquisas científicas e iniciativas de AI.
NVIDIA Oferece à Arm Novas Ferramentas
Essas são algumas das muitas iniciativas de HPC baseadas na Arm que podem aproveitar o kit de desenvolvimento de software de HPC da NVIDIA, um conjunto abrangente de compiladores, bibliotecas e ferramentas que simplificam o desenvolvimento e a portabilidade de aplicações para a arquitetura Arm. O SDK funciona como a base do ecossistema de HPC acelerado pela Arm.
A versão do software, SDK HPC 21.7, que chegou em julho, oferece mais funções intrínsecas da Arm, recursos que os compiladores podem usar para ajustar o desempenho. Ela também traz funções matemáticas personalizadas otimizadas especificamente para CPUs Arm.
Além disso, a NVIDIA planeja oferecer suporte a extensões vetoriais dimensionáveis (SVE – Scalable Vector Extensions) na plataforma Neoverse da Arm. As SVEs foram lançadas no A64FX da Fujitsu, que é usado no Fugaku, o primeiro colocado na lista TOP500 dos supercomputadores mais rápidos do mundo.
Kit Acelerado pela Arm Chegou em Julho
Também vamos facilitar a criação, a avaliação e o benchmark de aplicações de HPC e AI em sistemas acelerados pela Arm com o Kit de Desenvolvedor NVIDIA Arm para HPC. É uma plataforma disponibilizada pela NVIDIA e pela GIGABYTE em forma de um software carregado em um servidor com uma CPU baseada na Ampere Altra Arm, GPUs NVIDIA A100 Tensor Core e DPUs NVIDIA BlueField-2 para uma rede acelerada.
Desenvolvedores de mais de 70 organizações líderes, inclusive o Los Alamos National Laboratory, solicitaram acesso antecipado ao kit que foi lançado em julho.
“Estamos criando algumas das principais aplicações e workflows de AI/ML para a arquitetura Arm usando o SDK NVIDIA HPC. Os Kits de Desenvolvedor NVIDIA Arm facilitam a transição de nossos códigos para GPUs NVIDIA e CPUs Arm”, contou Steve Poole, Arquiteto-Chefe de Sistemas de Última Geração do Laboratório.
Providenciando Aplicações para Pesquisadores
A NVIDIA também oferece versões para a arquitetura Arm de aplicações comuns de HPC na dinâmica molecular (NAMD, Tinker-HP), na modelagem de materiais (Quantum Espresso) e em outras áreas.
As aplicações estão disponíveis como contêineres do NVIDIA NGC, um acervo de softwares otimizados por GPU. Os contêineres simplificam a implantação de aplicações em sistemas baseados na Arm para que os pesquisadores possam se concentrar na inovação.
Ampliando o Ecossistema Arm para Mais Parceiros
A potência dos processadores baseados na Arm com as GPUs NVIDIA está atendendo às necessidades de computação de alto desempenho não só dos centros de supercomputação.
As GPUs NVIDIA e as CPUs Ampere Altra da Ampere Computing, por exemplo, atendem a diversos mercados, dos data centers ao cloud. Na computação no edge, a NVIDIA está colaborando com a Marvell Semiconductor para unir os processadores OCTEON baseados na Arm da empresa às GPUs da NVIDIA e, assim, acelerar as cargas de trabalho de AI para a otimização e a segurança da rede.
Também colaboramos com fornecedores de sistemas. A GIGABYTE é líder no fornecimento de servidores acelerados pela Arm.
“É uma grande alegria fazer parte do ecossistema Arm com um portfólio de servidores Arm com GPUs e DPUs NVIDIA, além de CPUs Ampere Altra.
Temos o compromisso de colaborar com a NVIDIA para ampliar o ecossistema Arm, desde o hardware e das ferramentas de desenvolvimento de software até as aplicações Arm, ajudando os clientes a acelerar cargas de trabalho de HPC de todos os setores”, afirmou Etay Lee, CEO da GIGABYTE.
O que o Futuro Reserva
Também vamos expandir o programa de certificação pela NVIDIA de quase 40 sistemas de 12 OEMs para acrescentar sistemas com tecnologia Arm e oferecer às organizações mais opções de tipos de sistemas pré-testados que elas podem implantar com segurança.
A GIGABYTE e a Wiwynn planejam oferecer servidores com CPUs baseadas no Neoverse da Arm, além de GPUs NVIDIA Ampere e DPUs BlueField-2 ou ambas as possibilidades. Os servidores devem ser disponibilizados no próximo ano e passarão pela certificação da NVIDIA quando chegarem ao mercado.
Isso é só uma parte do que podemos fazer graças à computação acelerada e com eficiência energética que conta com a tecnologia da Arm, da NVIDIA e de nossos parceiros.