高保真计算流体力学模拟通常与大量计算需求相关,而每一代超级计算机的出现都对计算能力提出了更高的要求。然而,需要进行大量的研究工作才能释放基于日益复杂的架构的前沿系统(目前称为前百亿亿次级系统)的计算能力。在本文中,我们介绍了在计算力学代码 Alya 中实现的方法。我们详细描述了为充分利用不同级别的并行性而实施的并行化策略,以及一种用于有效利用异构 CPU/GPU 架构的新型共执行方法。后者基于具有动态负载平衡机制的多代码共执行方法。已针对使用 NVIDIA Volta V100 GPU 加速的 POWER9 架构上的飞机模拟对所有提出的策略的性能进行了评估。
高保真计算流体力学模拟通常与大量计算需求相关,而每一代超级计算机的出现都对计算能力提出了更高的要求。然而,需要进行大量的研究工作才能释放基于日益复杂的架构的前沿系统(目前称为前百亿亿次级系统)的计算能力。在本文中,我们介绍了计算力学代码 Alya 中实现的方法。我们详细描述了为充分利用不同并行级别而实施的并行化策略,以及一种用于有效利用异构 CPU/GPU 架构的新型共执行方法。后者基于具有动态负载平衡机制的多代码共执行方法。已针对使用 NVIDIA Volta V100 GPU 加速的 POWER9 架构上的飞机模拟对所有提出的策略的性能进行了评估。
斯特里博斯巴伦金有限公司第 2 页 树艺师报告 Plazacorp,109 Garden Drive,Oakville 目录 简介 1 场地背景 1 所用计划 1 树木清单 1 树木清单清单 2 观察结果 3 树木移除 3 表 1 - 树木保护区 3 私人树木条例 4 表 2 树木类别 4 私人树木条例说明 4 表 3 私人树木移除清单 4 树木更换 5 表 4 树木更换率 5 树木保护和施工缓解建议 6 施工前 6 施工期间 6 施工后 6 城镇树木评估 7 结论 7 附录 A - 背景树木清单计划 (NTS) 8 附录 B - 场地照片 9 附录 C - 城市树木保护围栏细节 10 附录 D - 城镇树木的评估计算 11 报告附有完整尺寸的 V100 树木清单和保护计划
Punta Lima Wind Farm,LLC(“ Punta Lima WF”)是一家经过认证的电力服务公司(“能源局”),在案件号CEPR -CT -2016-0007。Punta Lima WF拥有并经营着位于长瓦市市政当局的26 MW可再生能源设施。该设施由十三辆Vestas V100涡轮机组成,每台涡轮机的铭牌容量为2.0 mW,以及与涡轮机直接相关的收集器和进料线(“设施”)。2该设施具有其自身的变电站,与115 kV的发射线相互连接,可与Puperto Rico Rico RiCo RiCo电力电力级别固定线相互连接。它还配备了备用发电机和旨在保护涡轮完整性并确保电力质量的设备。3能源在Punta Lima WF中的利益的99%,而Punta Lima LLC(“ Punta Lima”)拥有其余1%的能源。此外,桑坦德人持有Punta Lima的利益100%的所有权。5
图 1. 现代云数据中心工作负载需要 NVIDIA GPU 加速 .......................................................... 8 图 2. NVIDIA A100 中的新技术.................................................................................... 10 图 3. 新 SXM4 模块上的 NVIDIA A100 GPU ........................................................................ 12 图 4. 用于 BERT-LARGE 训练和推理的统一 AI 加速 ............................................................. 13 图 5. 与 NVIDIA Tesla V100 相比,A100 GPU HPC 应用程序加速 ............................................. 14 图 6. 带有 128 个 SM 的 GA100 全 GPU(A100 Tensor Core GPU 有 108 个 SM) ............................................................................................. 20 图 7. GA100 流多处理器 (SM) ............................................................................................. 22 图 8. A100 与 V100 Tensor Core 操作 ............................................................................................. 25 图 9. TensorFloat-32 (TF32) ........................................................................................... 27 图 10. 迭代TCAIRS 求解器收敛到 FP64 精度所需的时间 .............................................. 30 图 11. TCAIRS 求解器相对于基线 FP64 直接求解器的加速 ........................................................ 30 图 12. A100 细粒度结构化稀疏性 ...................................................................................... 32 图 13. 密集 MMA 和稀疏 MMA 操作示例 ............................................................................. 33 图 14. A100 Tensor Core 吞吐量和效率 ............................................................................. 39 图 15. A100 SM 数据移动效率 ............................................................................................. 40 图 16. A100 L2 缓存驻留控制 ............................................................................................. 41 图 17. A100 计算数据压缩 ............................................................................................. 41 图 18. A100 强扩展创新 ............................................................................................. 42 图 19. Pascal 中基于软件的 MPS 与硬件加速的 MPS Volta............. 44 图 20. 当今的 CSP 多用户节点 ...................................................................................... 46 图 21. 示例 CSP MIG 配置 .............................................................................................. 47 图 22. 具有三个 GPU 实例的示例 MIG 计算配置。 ...................................................... 48 图 23. 具有多个独立 GPU 计算工作负载的 MIG 配置 ...................................................... 49 图 24. 示例 MIG 分区过程 ............................................................................................. 50 图 25. 具有三个 GPU 实例和四个计算实例的示例 MIG 配置。 .................... 51 图 26. 带有八个 A100 GPU 的 NVIDIA DGX A100............................................................. 53 图 27. 光流和立体视差的说明 .................................................................................... 55 图 28.顺序 2us 内核的执行细分。................................................................ 59 图 29. 任务图加速对 CPU 启动延迟的影响 .............................................................. 60
基线。我们主要与 CLIP(Radford 等人,2021 年)进行比较,后者在欧几里得空间中的单位超球面上嵌入图像和文本。CLIP 使用 4 亿个图像-文本对的私有数据集进行训练。一些后续工作重新实现了 CLIP 并使用可公开访问的数据集,如 YFCC(Thomee 等人,2016 年)、概念标题(Changpinyo 等人,2021 年;Sharma 等人,2018 年)和 LAION(Schuhmann 等人,2021 年;2022 年);值得注意的例子是 OpenCLIP(Ilharco 等人,2021 年)、SLIP(Mu 等人,2022 年)、DeCLIP(Li 等人,2022 年)和 FILIP(Yao 等人,2022 年)。我们开发了 CLIP 基线并使用单个公共数据集 RedCaps(Desai 等人,2021 年)对其进行训练,以便于重现。我们最小的模型使用 8 × V100 GPU 在不到一天的时间内进行训练,并且明显优于最近使用 YFCC(Mu 等人,2022 年)的 CLIP 重新实现。
抽象的机上计算机学习(ML)推理可以在无需向远程服务器揭示的用户设备上使用私人用户数据。但是,对于依靠嵌入太大而无法存储在设备上的许多应用程序的应用程序,纯粹的私人ML推理解决方案是不切实际的。特别是,建议模型通常在1-10 GB的数据下使用多个嵌入式表,这使得它们不切实际地存储在设备上。为了超越这个障碍,我们建议使用私人信息检索(PIR)有效,私人地从服务器中嵌入嵌入,而无需共享任何私人信息。由于现成的PIR算法通常过于计算,因此很密集,无法直接用于潜伏敏感的推理任务,我们1)提出了基于GPU的新型PIR加速度,以及2)与下游ML的pir共同设计PIR,以获得进一步的加速。我们的GPU加速策略将系统吞吐量提高了20倍以上,超过了CPU PIR实现,而我们的PIR-ML共同设计在固定模型质量下提供了超过5倍的额外吞吐量改进。,对于各种设备上的ML插图,例如建议和语言建模,我们的单个V100 GPU上的系统每秒可提供高达100,000的查询 - 基于CPU的基线,A> 100×吞吐量改进 - 在基于CPU的基线上 - 维护模型准确性。
AMD Xilinx 的全新 Versal 自适应计算加速平台 (ACAP) 是一种 FPGA 架构,将可重构结构与其他片上强化计算资源相结合。AI 引擎就是其中之一,通过以高度矢量化的方式运行,它们提供了大量原始计算,这可能对包括 HPC 模拟在内的一系列工作负载有益。然而,这项技术仍处于早期阶段,尚未证明其可以加速 HPC 代码,缺乏基准测试和最佳实践。本文提供了一份经验报告,探讨了将 Piacsek 和 Williams (PW) 平流方案移植到 Versal ACAP 上,使用该芯片的 AI 引擎来加速计算。平流是一种基于模板的算法,在大气建模中很常见,包括最初开发该方案的几个气象局代码。使用该算法作为载体,我们探索了构建 AI 引擎计算内核的最佳方法,以及如何最好地将 AI 引擎与可编程逻辑连接起来。使用 VCK5000 与 VCK5000 和 Alveo U280 上的非 AI 引擎 FPGA 配置以及 24 核 Xeon Platinum Cascade Lake CPU 和 Nvidia V100 GPU 评估性能,我们发现虽然结构和 AI 引擎之间的通道数量是一个限制,但通过利用 ACAP,我们可以将性能提高一倍与 Alveo U280 相比。
摘要:合作,连接和自动化的移动性(CCAM)基础设施在理解和增强在复杂的城市环境中驾驶的自动驾驶汽车(AVS)的环境感知方面起着关键作用。但是,CCAM基础架构的部署需要有效地选择计算处理层和机器学习(ML)和深度学习(DL)模型的部署,以在复杂的Urban环境中实现AV的更大性能。在本文中,我们提出了一个计算框架,并分析了定制训练的DL模型(Yolov8)的有效性(YOLOV8)时,当部署在车辆边缘云层层面体系结构的不同设备和设置中时。我们的主要重点是了解DL模型在分层框架上部署过程中DL模型的准确性和执行时间之间的相互作用和关系。因此,我们通过在计算框架的每一层上通过Yolov8模型的部署过程来研究准确性和时间之间的权衡。我们考虑CCAM基础架构,即每一层的感觉设备,计算和通信。调查结果表明,部署的DL模型的性能指标结果(例如,0.842 map@0.5)保持一致,无论跨框架的任何层中的设备类型如何。但是,我们观察到,当DL模型遭受不同的环境条件时,对象检测任务的推理时间往往会减少。例如,Jetson AGX(非GPU)通过将推理时间减少72%来优于Raspberry Pi(non-GPU),而Jetson AGX Xavier(GPU)优于将Jetson AGX ARMV8(non-GPU)减少90%。在论文中提供了转移时间,预处理时间和设备的总时间Apple M2 Max,Intel Xeon,Tesla T4,Nvidia A100,Tesla V100等。我们的发现指示研究人员和从业人员选择最合适的设备类型和环境,以部署生产所需的DL模型。
用于空间领域感知应用的加速 AI 驱动大气预测 丹尼·费尔顿 诺斯罗普·格鲁曼公司 玛丽·艾伦·克拉多克、希瑟·凯利、兰德尔·J·阿利斯、埃里克·佩奇、杜安·阿普林 诺斯罗普·格鲁曼公司 摘要 太空激光和监视应用经常受到大气效应的影响。气溶胶、云和光学湍流引起的大气衰减和扭曲会产生有害影响,从而对任务结果产生负面影响。2019 年 AMOS 会议上简要介绍的一篇论文介绍了 2017 年在哈莱阿卡拉峰安装的地面仪器。这些仪器仍在积极收集数据,它们正在提供前所未有的空间环境实时表征,包括精确的大气传输损耗。虽然实时测量是理解和表征空间环境的第一步,但仅靠它们是不够的。为了优化任务规划,许多应用都需要对空间环境进行准确的短期大气预测。虽然大气预报并不是什么新鲜事,但最近随着 21 世纪人工智能 (AI) 技术的应用,大气预报的技能得到了极大提升。这些技术是高性能计算 (HPC) 和深度学习 (DL) 的结合。本演讲的主题是使用来自地面大气收集系统的 TB 级数据训练预测模型,并使用图形处理单元 (GPU) 加速其训练和推理的能力。本研究侧重于预测的三个时间尺度。这些时间尺度包括短期(0 到 60 分钟)、中期(1 小时到 3 小时)和长期(3 到 48 小时)。这些时间尺度代表激光和/或监视应用和任务的各种决策点。在短期预测情况下,多种 DL 技术应用于从光学地面站 (OGS) 收集的本地数据。这些 DL 技术包括使用 U-Net 卷积神经网络和多层感知器 (MLP) 和随机森林 (RF) 模型的集合。 MLP 用于从激光云高仪和红外云成像仪 (ICI) 等仪器收集的点数据。对于中间时间尺度,卷积长短期记忆 (LSTM) 网络和 U-Net 均使用来自 NOAA 地球静止卫星云图集合的图像进行训练。最后,组合 U-Net 和自动编码器神经网络用于训练由 HPC 数值天气预报 (NWP) 模型模拟的大气预测器以进行长期预测。NWP 会产生许多 TB 的数据,因此,使用这些神经网络是优化其预测能力的理想选择。本研究利用了多种 HPC 资源。其中包括由四个 NVIDIA Tesla V100 GPU 组成的内部 GPU 节点以及毛伊高性能计算中心 (MHPCC) 的资源。结果表明,在几乎所有情况下,这些预测技术都优于持久性,而且偏差很小。使用 HPC 和 DL 推理实时进行预测的能力是未来的重点,将在会议上报告。1. 简介大气衰减和失真降低了太空激光和监视应用的功效。特别是,云层可以部分或完全遮挡目标,并阻止或要求降低光通信系统的数据速率。但是,通过准确表征和预测大气影响,可以减轻许多负面影响。本研究的目的是开发和完善一种最先进的大气预测系统,该系统可生成高分辨率的大气衰减预测,以支持太空激光和监视应用的决策辅助。为了实现这一目标,HPC 和 AI 的进步与数 TB 的高分辨率地面和太空大气数据集合相结合。多种 HPC 资源用于处理本研究所需的地面和卫星数据,并使用四个 NVIDIA Tesla V100 GPU 加速 AI 预测技术的训练和推理。该技术用于进行多时间尺度大气预测:1 小时预测、2 小时以上预测和 48 小时预测。最长 1 小时;最长 2+ 小时;最长 48 小时。最长 1 小时;最长 2+ 小时;最长 48 小时。
