Frontera着眼于变革性研究

美国国家科学基金会(National Science Foundation)将全球最强大的学术超级计算机上的计算时间授予49个项目。

全球最强大的学术研究超级计算机已经确立了来年的使命。

德州高级计算中心(TACC)宣布，美国国家科学基金会已批准将Frontera的超级计算时间分配给2020-2021年的49个科学项目。根据项目对超大规模计算以进行科学和工程发现的需求以及有效使用Frontera规模的超级计算机的能力来授予“ Frontera上的时间”。

所选择的项目包括为模拟全球气候所做的努力，模拟风暴一生中的龙卷风，以及为超音速飞行设计车辆。该项目由来自16个州的34所大学的研究人员领导，于2020年4月1日开始。

Frontera是国家科学基金会(NSF)资助的领导级计算机系统，旨在供美国最有经验的学术计算科学家使用。2018年，美国国家科学基金会(NSF)向TACC授予了6000万美元的资金，用于设计和构建该系统，另外还向其提供了6000万美元，用于操作系统的五年运营。Frontera于2019年9月部署，自去年秋天以来，由NSF选择或被授予系统自由访问权限的早期用户团队已成功地将Frontera用于科学。

NSF高级网络基础设施办公室计划主任爱德华·沃克(Edward Walker)表示：“对于许多科学和工程领域，计算和数据分析现已成为科学发现工作流程不可或缺的一部分。” “ Frontera系统以及为支持使用该系统的科学家而组建的专家团队，是该国的重要工具。美国国家科学基金会(NSF)资助Frontera激发新的变革性思想和探索，并阐明根本不可能实现的基础科学发现。”

本月授予的拨款代表了大型资源分配委员会(LRAC)选出的Frontera用户的首批队列。LRAC是计算机科学专家的同行评审委员会，该委员会每年召集一次，以评估项目在Frontera上的准备情况和适当性。

要考虑进行LRAC分配，研究人员需要证明对请求的科学需求是合理的，并且每年至少可以使用250,000个节点小时(每个节点具有56个核心)，每个项目的最高奖励为500万个节点小时。大约三分之一的提交提案在Frontera上获得了时间。

在Frontera上获得奖励的项目将总共使用5400万个节点小时。它们约占今年分配系统总时间的65%。

在Frontera上，总时间的另外30%将分配给“ Pathways”项目-分配给具有强烈科学依据的科学团队，以便获得尚未证明代码准备就绪的领导力级计算资源-和“ Large-扩展社区合作伙伴关系”-最多分配三年，以支持长期存在的科学和工程实验。(这两个项目的奖励将在本月晚些时候宣布。)将根据需要将最后5%授予紧急需求的项目，教育项目和产业合作。

TACC高级计算系统总监Tommy Minyard说：“ Frontera将支持应用程序的强大功能和广泛的科学知识，我们为此感到兴奋。”

获奖者包括斯坦福医学院的神经科学家Ivan Soltesz，他在Frontera上获得了140万个节点小时的分配，用于大规模开发数据驱动的，受生物约束的海马网络模型。

Soltesz说：“我们在Frontera上的大量计算时间分配使对涉及记忆的关键脑细胞网络进行独特的大规模，数据驱动的模拟成为可能，” Soltesz说。

伊利诺伊大学物理研究助理教授卡罗琳·里德尔(Caroline Riedl)是另一位获奖者，他是一项大型国际合作的一部分，该合作分析了来自欧洲核子研究组织(CERN)的超质子同步加速器的粒子碰撞数据。里德尔被授予150万小时的工作时间，以解开强子的质量和质子的夸克结构。她的工作将分析COMPASS实验中过去的粒子物理实验，并探索用于量子色动力学研究的新型检测器(COMPASS ++ / AMBER)。

Riedl说：“得知我们在TACC的Frontera上分配LRAC的请求获得批准，我们感到非常兴奋。” “ Frontera的资源将使我们能够更快，更准确地分析CERN核物理实验COMPASS收集的数据，并回答诸如以下问题：什么将世界凝聚在一起?日常生活中物体的起源是什么?”

伊利诺伊大学厄本那-香槟分校航天工程系的蓝水教授Daniel Bodony将利用他在Frontera上分配的500万个节点小时来研究流体-热-结构相互作用，这是抑制高超音速的主要挑战之一车辆设计。

“我们在Frontera上分配的时间将使我们能够了解高超音速飞行器如何与它们所产生的快速，高温和湍流相互作用，” Bodony说。“我们对预测和建模车辆的外表面对高速流动的响应(变形和加热)以及表面变化如何影响流动本身特别感兴趣。”

凭借Frontera的计算时间奖励，卡内基·梅隆天体物理学家Tiziana DiMatteo可以进行宇宙学模拟，从大爆炸一直到宇宙的命运，一直到所有星系及其巨大黑洞的形成。

DiMatteo说：“由CPU和片上神经网络加速器驱动的，为Frontera开发的新颖HPC框架，将使我们能够将生成式深度学习与宇宙学代码相结合。” “随着宇宙学进入Hyper-Moore体制，人工智能方法将加速宇宙学模拟，以开辟新的道路。”

根据最新的Top500排行榜，Frontera是全球排名第五的超级计算机，是所有大学中最大的超级计算机，并且是世界上最快的非加速(主要基于CPU)系统。

Minyard说：“ Frontera是重要的国家资源，有助于加速学术研究并保持美国的技术竞争力。” “ NSF对网络基础设施的投资，以及他们对TACC建立和运营Frontera的信任，对于我们国家的健康，安全和福祉至关重要。”