在美國桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories），一種新型超級計算機已經到達，並可能改寫高風險國家安全模擬的規則。桑迪亞近期發佈了名為 Spectra 的原型機，這台機器是與科技公司 NextSilicon 合作開發的，標誌著美國國家實驗室中進入了一種最不傳統的計算架構。雖然這不是歷史上部署的最大系統，但它的目標是證明一個潛在更具影響力的概念：自適應、高效能的晶片可以超越傳統的中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU）驅動的機器，這些機器通常用於核威懾模擬。Spectra 使用了 128 個 Maverick-2 雙晶片加速器，這些實驗性晶片可以在運行時分析代碼，以優先處理任務。與傳統方法將所有數據視為平等不同，Spectra 實時重組工作，以在更低的功率下榨取更多的性能。桑迪亞的高級科學家及項目負責人 James Laros 表示，我們部署了一種首屈一指的計算能力。他讚揚了國家實驗室與行業之間的密切合作，為該系統的開發提供了支持。
桑迪亞的研究人員，連同洛倫斯利佛摩國家實驗室和洛斯阿拉莫斯國家實驗室，將測試 Spectra 是否能夠處理如先進流體動力學等高要求的國家安全工作負載。這些模擬幫助確保美國的核威懾保持安全和可靠，而無需進行地下測試。Spectra 是在桑迪亞的 Vanguard 計劃下推出的第二個系統，該計劃評估未來大規模部署的實驗技術。Spectra 擁有專門的晶片，能夠實時分析代碼以優先處理任務。首個 Vanguard 機器 Astra 在 2018 年成為全球最快的基於 Arm 的超級計算機，這一舉措促進了 Arm 處理器在重型科學工作負載中的普及。桑迪亞的 Simon Hammond 表示，通過部署原型系統，我們正在探索新技術是否能在未來幾年內整合到我們的大型生產平台中。Astra 證明了 Arm 的可行性，這使得洛斯阿拉莫斯國家實驗室在 2024 年推出了自己的部分基於 Arm 的系統 Venado。現在，桑迪亞希望 Spectra 能夠標誌著下一個架構的飛躍：智能驅動的自適應計算。
NextSilicon 的首席執行官 Elad Raz 表示，Maverick-2 加速器的設計重點是效率。他提到，我們在不需要用戶重新編寫應用程序的情況下，可以提供高達 10 倍的性能提升，同時功耗減半。如果這一承諾得到驗證，將大幅降低為新硬件適應科學代碼的時間和成本，這在超級計算機演進過程中是一個經常面臨的挑戰。早期結果顯示積極的趨勢。Laros 確認，Spectra 在啟動的第一天就成功運行了 HPCG 基準測試、分子動力學代碼 LAMMPS 以及廣泛用於桑迪亞的 Monte Carlo 模擬工具 SPARTA。Spectra 由 Penguin Solutions 整合，該公司設計了一種能夠支持多達四個高性能加速器模塊的伺服器。目前，桑迪亞每個節點使用兩個加速器，為擴展留出了空間。Penguin 的首席技術官 Phil Pokorny 表示，我們設計了一個具有強大功能的系統，以便桑迪亞能夠充分探索這些晶片隨時間的功率和性能的整體潛力。一套定制的 Chilldyne 負壓液冷卻系統和 Penguin 的 Tundra 基礎設施支持該集群的功率配置和未來擴展。
