Фото: Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса.

Это чудо стоимостью 600 миллионов долларов, расположенное в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) в Калифорнии, представляет собой сейсмический скачок в области вычислений. С пиковой производительностью 2,746 экзафлопс «Эль-Капитан» опережает любой другой суперкомпьютер на планете, включая бывшего обладателя титула Frontier из Национальной лаборатории Ок-Ридж. Для сравнения: это 2,7 квинтиллиона вычислений в секунду и в миллион раз больше мощности лучших сегодняшних смартфонов.

Основная задача Эль-Капитана имеет решающее значение для национальной безопасности США: обеспечение безопасности и надежности ядерного арсенала США. Подземные испытания ядерного оружия запрещены с 1992 года. Ранее США и ССС договорились запретить испытания в атмосфере, в космосе и под водой. Это означает, что практического способа физически испытать ядерное оружие не существует. Теперь эти тесты заменят моделирование на суперкомпьютерах, таких как El Capitan.

«Нам нужно было заменить [testing] с моделированием на этих очень больших компьютерах», — сказал Пифагор Уотсон, руководитель группы LLNL. Например, эта машина может предсказать, как стареет оружие, помогая ученым оценить, будет ли оно работать после десятилетий хранения.

Гигант среди суперкомпьютеров

Суперкомпьютер El Capitan во время установки
Установка Эль Капитана. Фото: Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса.

Строительство Эль-Капитана началось в мае 2023 года и завершилось церемонией открытия 9 января 2025 года. Патрик Кеннеди из ServeTheHome присутствовавший на презентации, был поражен стойками системы с жидкостным охлаждением. «В этой системе было очень тихо, больше шума доносилось из хранилища и других систем на этаже», — отметил он.

El Capitan, оснащенный более чем 11 миллионами процессоров AMD MI300A, представляет собой шедевр инженерной мысли. Каждый процессорный блок объединяет центральные процессоры, графические процессоры и память в один чип с жидкостным охлаждением, обеспечивая высокую скорость при меньшем потреблении энергии. «В каждой стойке установлено 128 вычислительных модулей с полностью жидкостным охлаждением», — отметил Патрик Кеннеди из ServeTheHome . Такая конструкция делает систему эффективной и удивительно тихой.

Такие характеристики ставят лигу El Capitan впереди своих конкурентов. Он опережает суперкомпьютер Frontier, занявший второе место, на невероятные 390 петафлопс. Для сравнения: его родственная система Tuolumne, которая считается десятым по скорости суперкомпьютером в мире, работает со сравнительно скромной производительностью 208,10 петафлопс.

Конечно, для науки было бы огромной потерей, если бы такой мощный компьютер использовался только в оборонных целях. В «свободное время» огромные вычислительные мощности системы будут также заниматься моделированием климата, сворачиванием генов и физикой высоких энергий.

Уотсон объяснил масштаб ошеломляющей аналогией: «Его пиковая производительность составляет 2,79 квинтиллиона вычислений в секунду. Это более чем за 70 миллиардов лет до Большого взрыва», — сказал он. CBS News Bay Area .

Дебют El Capitan подчеркивает более широкую тенденцию в области вычислений: стремление к экзафлопсной производительности. Этот сдвиг представляет собой квинтиллион вычислений в секунду — число настолько огромное, что оно может изменить дисциплины от медицины до инженерии.

Но помимо тысяч чипов и миль кабелей, суть этой машины заключается в преданности делу ученых и инженеров. Для Уотсона, который проработал в LLNL 24 года, El Capitan — это больше, чем просто модный компьютер. «Мне очень нравится тот факт, что это на самом деле то, что действительно помогает стране и миру в конечном итоге», — сказал он.

Мэр Ливермора Джон Маршан, сам химик, разделяет эту гордость. «Ливермор — лишь один из шести городов в мире, элемент которого назван в нашу честь. И то, что наше имя появилось в периодической таблице элементов… Я думаю, это действительно круто».

Несмотря на то, что Эль-Капитан находится в центре внимания, LLNL уже готовится к будущему. Лаборатория наметила планы по созданию своей следующей экзафлопсной системы под кодовым названием ATS-6, выход которой ожидается к 2030 году. Будущая система будет сосредоточена на диверсификации типов узлов и включении аппаратного обеспечения, оптимизированного для искусственного интеллекта, для удовлетворения растущих исследовательских потребностей.