追求速度：NVIDIA 加速全球多數超級電腦，以推動科學與科技進步

自 2006 年發布 CUDA 以來，NVIDIA 一直在推動人工智慧（AI）和加速運算領域的進步，而最新的全球最強大超級電腦 TOP500 名單突顯了NVIDIA在此領域所取得的巔峰成就。

今年，TOP500 名單上的 384 個系統均採用 NVIDIA 技術。在新上榜的 53 個系統中，87%（46 個系統）有加速。在這些加速的系統中，85% 使用 NVIDIA Hopper GPU，推動了氣候預測、藥物探索和量子模擬等領域的進步。

加速運算不僅僅是每秒浮點運算次數（FLOPS）。它需要全端、特定於應用的最佳化。在本週的超級運算大會（SC24）上，NVIDIA 宣布推出cuPyNumeric，這是一個 NVIDIA CUDA-X 函式庫，使超過 500 萬開發人員能夠無縫擴展到強大的運算叢集，而無需修改其 Python 程式碼。

NVIDIA 也發表了 NVIDIA CUDA-Q 開發平台的重大更新，該平台使量子研究人員能夠以以前認為無法實現的運算規模來模擬量子設備。

此外，NVIDIA 亦在HPCwire 讀者和編輯票選獎（Readers’ and Editors’ Choice Awards）多個類別中贏得超過十項獎項，這是 NVIDIA 連續 20 年獲得肯定。

混合精度和AI的科學發現新時代

混合精度浮點運算和AI已成為研究人員應對現代科學複雜性的首選工具。與傳統方法相比，它們具有更高的速度、效率和適應性，而且不會影響準確性。

這種轉變不僅僅是理論上的，而是已經在發生。在 SC24 上，兩個 Gordon Bell 入圍計畫揭示如何使用AI和混合精度來幫助推進基因組學和蛋白質設計。

沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學（King Abdullah University of Science and Technology）教授David Keyes 在其題為「使用混合精度於基因組學研究（Using Mixed Precision for Genomics）」的論文中，使用0.8 exaflops 的混合精度來探索基因組與其廣義基因型之間的關係，進一步探索與疾病盛行率的關聯性。

同樣地，來自美國阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）的運算生物學家 Arvind Ramanathan 在 NVIDIA Grace Hopper 驅動的 Alps 系統上，利用了 3 exaflops 的 AI 效能來加速蛋白質設計。

為了進一步推進 AI 驅動的藥物探索和救命療法的開發，研究人員可以使用 NVIDIA BioNeMo，這是專為製藥應用設計的強大工具。BioNeMo 框架 現已開源，可加速用於藥物探索和分子設計的AI模型建立、客製化和部署。

在 TOP500 中，AI和混合精度浮點運算的廣泛應用反映了全球運算重點的轉變。現在，TOP500 系統可獲得總共 249 exaflops 的 AI 效能，推動了各產業的創新和發現。

TOP500 統計 AI、FP32 和 FP64 FLOPS 年度變化

NVIDIA 加速的 TOP500 系統在 AI 和混合精度系統效能等關鍵指標上表現卓越。NVIDIA 的加速運算平台以超過 190 exaflops 的 AI 運算效能和 17 exaflops 的單精度（FP32）效能，成為科學運算的新引擎。此外，NVIDIA 還提供 4 exaflops 的雙精度（FP64）效能，用於仍需要高精度的特定科學計算。

加速運算即永續運算

隨著對運算能力需求的增長，永續性的需求也與日俱增。

在全球最節能超級電腦 Green500 名單中，採用 NVIDIA 加速運算的系統名列前 10 名中的 8 名。例如，EuroHPC/FZJ 的 JEDI 系統實現了驚人的每瓦 72.7 gigaflops，為效能與永續性結合樹立了新標桿。

針對氣候預測，NVIDIA 在 SC24 宣布了專為 NVIDIA Earth-2 設計的兩項全新 NIM 微服務。Earth-2 是用於模擬和視覺化天氣與氣候條件的數位孿生平台。CorrDiff NIM 和 FourCastNet NIM 微服務可將氣候變遷建模和模擬結果加速高達 500 倍。

在一個環境足跡日益受到關注的世界中，NVIDIA 在加速運算方面的創新，兼顧了高效能與能源效率，協助實現更光明、更永續的未來。

超級運算社群擁抱 NVIDIA

NVIDIA獲得的 11 座 HPCwire 讀者和編輯票選獎，代表了整個科學界的工作成果，涵蓋工程師、開發人員、研究人員、合作夥伴、客戶等。

這些獎項包含：

• 讀者票選：最佳AI產品或技術（Readers’ Choice: Best AI Product or Technology）– NVIDIA GH200 Grace Hopper 超級晶片
• 讀者票選：最佳高效能運算互連產品或技術（Readers’ Choice: Best HPC Interconnect Product or Technology ）– NVIDIA Quantum-X800
• 讀者票選：最佳高效能運算伺服器產品或技術（Readers’ Choice: Best HPC Server Product or Technology ）– NVIDIA Grace CPU 超級晶片
• 讀者票選：最值得關注的前五產品或技術（Readers’ Choice: Top 5 New Products or Technologies to Watch）– NVIDIA Quantum-X800
• 讀者票選：最值得關注的前五產品或技術（Readers’ Choice: Top 5 New Products or Technologies to Watch）– NVIDIA Spectrum-X
• 讀者和編輯票選：最值得關注的前五產品或技術（Readers’ and Editors’ Choice: Top 5 New Products or Technologies to Watch）– NVIDIA Blackwell GPU
• 編輯票選：最值得關注的前五產品或技術（Editors’ Choice: Top 5 New Products or Technologies to Watch）– NVIDIA CUDA-Q
• 讀者票選：最值得關注的前五廠商（Readers’ Choice: Top 5 Vendors to Watch）– NVIDIA
• 讀者票選：對社會困境的最佳高效能運算回應（Readers’ Choice: Best HPC Response to Societal Plight）– NVIDIA Earth-2
• 編輯票選：在能源領域的最佳高效能運算應用（Editors’ Choice: Best Use of HPC in Energy）（名列 2 位貢獻者之一）– 碳捕捉與封存中二氧化碳團塊遷移的即時模擬
• 讀者票選獎：最佳高效能運算合作（Readers’ Choice Award: Best HPC Collaboration）（名列 11 位貢獻者之一）– 美國國家人工智慧研究資源試驗