GIGABYTE custom-designed AMD Epyc-servers bieden CERN extreme rekenkracht

CERN Large Hadron Collider
CERN

De Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) maakt gebruik van GIGABYTE's high-density GPU-servers uitgerust met 2e generatie AMD EPYC™ processors. Hun doel: het verwerken van de enorme hoeveelheid gegevens die wordt geproduceerd door subatomaire deeltjes experimenten uitgevoerd met de Large Hadron Collider (LHC). De indrukwekkende verwerkingskracht van het multi-core ontwerp van de GPU-servers heeft de studie van hoge-energiefysica naar nieuwe hoogten gestuwd.

De Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN), opgericht in 1954, is het grootste laboratorium voor deeltjesfysica ter wereld. Het combineert geavanceerde wetenschappelijke instrumenten met een knap team van wetenschappers om enkele van de belangrijkste natuurkundige experimenten op de planeet uit te voeren. Hun doel is om nieuwe kennis te ontdekken die verder gaat dan ons huidige begrip van het standaardmodel van deeltjesfysica.

Van de vele projecten van CERN is de grootste en energie-intensiefste de deeltjesversneller: de Large Hadron Collider (LHC). Om het subatomaire deeltje dat bekend staat als de beauty (of bottom) quark sneller te kunnen detecteren, heeft CERN besloten om te investeren in extra computerapparatuur om de enorme hoeveelheden ruwe data die door de LHC worden geproduceerd te analyseren.

GIGABYTE is de beste keuze voor toonaangevende HPC-technologie

Toen CERN manieren zocht om hun gegevensverwerkende apparatuur uit te breiden, was de hoogste prioriteit het verwerven van High Performance Computing (HPC) mogelijkheden. Ze wilden specifiek servers die waren uitgerust met 2e generatie AMD EPYC™ processors en meerdere grafische versnellers. De servers moesten ook PCIe Gen 4.0 add-on kaarten ondersteunen. GIGABYTE was het enige bedrijf met de oplossing die aan hun vraag beantwoordde. CERN koos voor de GIGABYTE G482-Z51, een model dat tot acht PCIe Gen 4.0 GPGPU-kaarten ondersteunt in een 4U-chassis.

GIGABYTE heeft veel ervaring met HPC-toepassingen. Toen AMD PCIe Gen 4.0 technologie op hun x86-platforms op de markt bracht, reageerde GIGABYTE onmiddellijk door gebruik te maken van zijn technologische knowhow en expertise om de eerste GPU-servers te ontwerpen die PCIe Gen 4.0 ondersteunen. GIGABYTE optimaliseerde het geïntegreerde hardware-ontwerp van de server, van de elektronische componenten en de printplaat tot en met de krachtige stroomvoorziening. De signaalintegriteit werd gemaximaliseerd door het signaalverlies te minimaliseren bij snelle transmissies tussen CPU en GPU en tussen GPU's. Dit resulteerde in een GPU-server met een lagere lantency, hogere bandbreedte en onovertroffen betrouwbaarheid.

Om enorme hoeveelheden gegevens effectief te verwerken met HPC technologie, komt er veel meer bij kijken dan alleen de gecombineerde rekenkracht van de CPU en GPU. Overdracht op hoge snelheid is cruciaal; of het nu gaat om het berekenen en opslaan van gegevens tussen meerdere server clusters, of om de versnelde verwerking en communicatie van gegevens tussen apparaten die via internet zijn verbonden. De GIGABYTE G482-Z51 overwon deze uitdaging met zijn PCIe Gen 4.0-interface, die hoogwaardige netwerkkaarten ondersteunt. De grotere bandbreedte maakt snellere datatransmissie mogelijk, wat op zijn beurt de prestaties van het hele HPC-systeem verbetert, waardoor het mogelijk wordt de 40 terabyte aan ruwe data te verwerken die de deeltjesversneller elke seconde genereert.

GIGABYTE G482-Z51 GIGABYTE

GIGABYTE's G482-serie GPU-server toont een uitstekend ontwerp met hoge dichtheid dat ongelooflijke rekenkracht, RAM-snelheid en bandbreedte biedt.

Op maat ontworpen servers voorzien CERN van geavanceerde rekenkracht

Om snel de enorme hoeveelheden gegevens te analyseren die zijn gegenereerd door experimenten uitgevoerd met de LHC, heeft CERN onafhankelijk zijn eigen krachtige add-on kaarten ontwikkeld om alle berekeningen uit te voeren. Ze hebben deze kaarten gecombineerd met grafische kaarten die zijn ontworpen voor beeldverwerking. De gecombineerde kracht van deze gespecialiseerde tools werd het laatste technologie in deze geavanceerde computers.

GIGABYTE heeft de G482-Z51 aangepast aan de specifieke eisen van de klant:

  • Speciaal ontworpen uitbreidingssloten en kleine aanpassingen aan het BIOS

Om rekening te houden met de zelfontwikkelde add-on kaarten van CERN, heeft GIGABYTE de uitbreidingssloten van de G482-Z51 aangepast. GIGABYTE voerde ook data simulaties uit en maakte kleine aanpassingen aan het BIOS om alle computerkaarten beter aan het moederbord te koppelen, zodat elke kaart de maximale PCIe Gen 4.0-snelheid kon halen.

  • Een geavanceerde oplossing voor warmteafvoer

CERN had voor zowat alles speciale behoeftes, van de stroomvoorziening tot de netwerkinterfacekaarten tot de opstelling van de acht GPGPU-kaarten. Het warmteverbruik van deze verweven I/O-apparaten was ook niet allemaal hetzelfde. GIGABYTE maakte gebruik van zijn expertise in ontwerpen voor warmtedissipatie en integratietechnieken om de luchtstroom met succes binnen de servers te kanaliseren, zodat overmatige hitte geen probleem zou worden.

GIGABYTE werkte nauw samen met AMD om de horizon voor HPC-applicaties uit te breiden

Een van de meest opmerkelijke voordelen van de AMD CPU is het multi-core ontwerp. In het streven om de positie van de AMD EPYC™ processor op de servermarkt te verstevigen, speelt GIGABYTE een belangrijke rol. Door een AMD EPYC™ server te creëren die topprestaties, systeemstabiliteit en constante kwaliteit laat zien, kon GIGABYTE voldoen aan de behoefte van CERN met een oplossing die grote hoeveelheden gegevens kan analyseren en HPC-workloads kan voltooien.

GIGABYTE's responsieve maatwerk services en diepgaande ervaring in onderzoek en ontwikkeling waren precies wat de klant nodig had om aan hun specifieke vereisten te voldoen. Door de rekenkracht tot het uiterste te drijven met de modernste technologische bekwaamheid, heeft GIGABYTE een indrukwekkende stap voorwaarts gemaakt in de toepassing van HPC-oplossingen op academisch onderzoek en wetenschappelijke ontdekkingen.

Copyright © 2020 IDG Communications, Inc.