第一次, 杏耀总代理q3451-8577谈天 ,来自LHCb的数据,一个主要的物理实验,将在一个gpu农场上处理。这种解决方案不仅便宜得多,而且有助于减少集群大小,并以高达40 Tbit/s的速度处理数据。这篇研究论文发表在《大科学的计算和软件》杂志上。
来自欧洲核子研究中心(CERN)高能物理领域最大的国际合作之一LHC beauty的跨学科研究小组提出了一种处理来自粒子探测器的巨大数据流的新方法。该团队由来自欧洲和美国主要大学的研究人员组成。俄罗斯团队由HSE和Yandex数据分析学院代表。该建议的主要目标是提供一个健壮、高效和灵活的解决方案的协作,杏耀该解决方案可以处理在即将到来的数据采集期间预期增加的数据流。这种解决方案不仅便宜得多,而且有助于减少集群大小,并以高达40 Tbit/s的速度处理数据。
LHC和LHCb的建立是为了寻找“新物理学”,而不是标准模型。虽然这项研究取得了一定的成功,但发现像弱相互作用大质量粒子这样全新粒子的希望落空了。许多物理学家认为,为了获得新的结果,LHC中粒子碰撞的统计量应该大大增加。但这不仅需要新的加速设备(升级正在进行中,预计将于2021-2022年完成),还需要全新的粒子碰撞数据处理系统。为了检测正确注册的LHCb上的事件,重建的轨迹必须与算法建模的轨迹匹配。如果没有匹配,数据将被排除。LHC中大约70%的碰撞被排除在外,这意味着这个初步分析需要认真的计算能力。
一组研究人员,包括安德烈Ustyuzhanin https://www.hse.ru/en/staff/austyuzhanin,尼基塔Kazeev https://www.hse.ru/en/staff/kazeev,米哈伊尔•Belous和谢尔盖·波波夫https://www.hse.ru/en/org/persons/224906274 HSE大学发表了一篇新论文gpu的算法的一个“农场”作为第一高级触发(HLT1)事件注册和检测LHCb探测器。这个概念被命名为艾伦,以计算系统理论研究者弗朗西斯·艾伦的名字命名,她是第一位获得图灵奖的女性。
与以前的触发器不同,新系统将数据从cpu传输到gpu。这可能包括专业的解决方案(如市场上最先进的特斯拉gpu)和普通的由NVIDIA或AMD的“玩家”gpu。正因为如此,Allen触发器不依赖于特定的设备供应商,这使得它更容易创建和降低成本。在性能最高的系统中,触发器可以处理高达40 Tbit/s的数据。
在一个标准方案中,所有事件的信息从检测器到由可编程芯片(FPGA)组成的零电平(L0)触发器。他们在基层进行选择。在新方案中,将不存在L0触发器。数据立即被送到“场”,在那里300个gpu每台每秒同时处理数百万个事件。
初始事件注册和检测后,只有选中的具有有价值物理信息的数据才能进入普通的二级触发器(HLT2) x86处理器。这意味着与事件分类相关的主要计算负载在“场”上通过gpu发生。
这个框架将帮助更有效地解决事件分析和选择任务:gpu最初是作为一个多核的多通道系统创建的。cpu是用于连续信息处理的,而gpu则用于大量的同步计算。此外,它们有更具体和有限的任务集,这增加了性能。
根据HSE大学LHCb团队负责人Denis Derkach https://www.hse.ru/en/org/persons/148813333,由于不使用cpu,新的“场”非常适合未来LHCb数据采集。此外,与cpu上的类似系统相比,Allen的成本要低得多。它也将比以前的事件注册系统更简单。
新方法的长期效益尤其重要。目前,杏耀网址世界各地的许多物理实验设备正在升级。事实上,每一次这样的升级都会导致越来越多的信息被处理。在此之前,实验并不使用基于gpu的系统。但Allen的优势——更简单的架构和更低的成本——是如此明显,这种方法无疑将在LHCb实验之外发挥主导作用。