Германия представила суперкомпьютер JUPITER мощнее 10 миллионов человек

Немецкий суперкомпьютер JUPITER, расположенный в Центре вычислений Юлиха (JSC), вошел в четверку самых мощных суперкомпьютеров мира. Этот проект стал возможен благодаря сотрудничеству с Georgia Tech, что позволило системе занять место в престижном рейтинге TOP500. В рамках программы JUREAP профессор Спенсер Брингельсон протестировал на JUPITER свой код для моделирования многофазных потоков (MFC), что привело к важным открытиям в области динамики жидкостей.

MFC изучает поведение капель жидкости под воздействием ударных волн, движущихся на сверхзвуковых скоростях. По словам Брингельсона, эта проблема десятилетиями оставалась одной из ключевых в гидродинамике. Исследование экстремальных деформаций капель имеет как научную, так и практическую ценность. Результаты показали, что после удара волны капли сплющиваются в «блинчики», затем фрагментируются и образуют вихревые кольца. Эти данные критически важны для аэрокосмической инженерии, где подобные явления могут влиять на безопасность полетов.

Роль симуляций

Моделирование позволяет проектировать аппараты, способные выдерживать сверх- и гиперзвуковые скорости. Мелкие капли и вихри представляют угрозу для высокоскоростных транспортных средств. Благодаря JUPITER исследователи смогли разработать более безопасные методы оценки аэрокосмических систем, сократив затраты на физические испытания. Точные расчеты повышают надежность новых технологий.

Медицинские приложения

Помимо аэрокосмоса, симуляции нашли применение в медицине. Например, для разработки менее инвазивных методов лечения с использованием ударных волн — дробления камней в почках или снижения воспалений. Проект Exascale Multiphysics Flows (ExaMFlow), объединяющий усилия Georgia Tech и JSC, продемонстрировал способность JUPITER выполнять квинтиллион операций в секунду (экзафлопс).

Вклад NVIDIA

ExaMFlow тестировался на двух ключевых компонентах JUPITER: JUWELS Booster и JETI. Эти модули работают на 24 000 суперчипах NVIDIA Grace Hopper, обеспечивая рекордную производительность. Программное обеспечение Брингельсона показало исключительную эффективность, превзойдя даже системы с GPU NVIDIA A100. Успех объясняется доступом лаборатории к аналогичному оборудованию в Georgia Tech, что упростило взаимодействие между исследователями и инженерами.

JUPITER продолжает расширять границы вычислительных технологий, и его влияние выходит далеко за рамки чистой математики. Вопрос в том, как эти достижения изменят повседневную жизнь и будущие разработки.