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美光:使用 HPC 解决全球最大挑战

2024-01-16 12:48:44 来源:科技号

欧洲核子研究中心(CERN)是世界上最著名的粒子物理研究机构。它操作大型强子对撞机(LHC),它不仅是世界上最大的粒子加速器,也是最大的机器。

美光:使用 HPC 解决全球最大挑战

大型强子对撞机重现了类似于大爆炸之后的条件,以接近光速的速度相互发射数万亿个粒子,每秒产生多达1亿次碰撞。传感器记录当这些粒子碰撞时会发生什么。这些碰撞可以产生大量的新粒子(所有物质的组成部分),并产生大量原始数据,这些数据可能难以捕获、存储和分析。

欧洲核子研究中心及其研究团队致力于使用先进技术来协助应对这些挑战,包括人工智能系统。这是美光作为第一家也是迄今为止唯一一家与 CERN 合作的内存公司,作为其独家行业合作伙伴平台 openlab 的成员。通过此次合作,美光工程师正在利用我们的高性能内存创新来协助 CERN 科学家进行最具挑战性的实验。

其中一项实验是紧凑型μ子螺线管(CMS),它是大型强子对撞机上的通用探测器。CMS的功能范围从研究物理学的标准模型(包括希格斯玻色子的发现)到寻找额外的维度和暗物质。CMS探测器是围绕一个巨大的螺线管磁铁建造的,该磁铁产生4特斯拉的磁场,大约是地球磁场的100,000倍。截至 2022 年 5 月,它是历史上规模最大的国际科学合作之一,涉及来自 54 个国家/地区 241 个研究所的约 5,500 名粒子物理学家、工程师、技术人员、学生和支持人员。

CMS计划从2029年开始对探测器进行大规模升级,以便在高亮度大型强子对撞机上运行。它将使用更高级的事件选择算法,包括 ML 推理,并引入一种称为 Level-1 (L1) Scouting 的新型数据收集系统,作为 L1 触发器的一部分。该系统收集并存储重建的粒子信息,为探测器诊断、光度测量和研究其他无法访问的物理特征提供大量数据。

高亮度大型强子对撞机(HL LHC)将是大型强子对撞机(LHC)的广泛升级。HL-LHC预计将使碰撞次数增加一倍。其中光度是指......并且是对撞机性能的指标。

2 美光 CZ120 内存扩展模块

美光:使用 HPC 解决全球最大挑战

为了协助高速数据收集,CERN CMS 将使用基于 CXL 标准的美光 CZ120 内存扩展模块来改进 L1 Scouting 的摄取和数据处理链。CZ120 内存扩展模块在容量、带宽和灵活性方面具有性能优势,将为 CMS 提供对来自多个处理器和计算加速器的缓冲数据的一致无缝访问,以及大规模原始数据和处理数据的低延迟访问/短期存储空间。

该项目延续了欧洲核子研究中心和美光之前的合作。第一个项目于 2019 年至 2022 年间成功运行,专注于加速 ML 推理以触发和数据采集。通过我们的新项目,美光将为 CERN 提供内存解决方案,从而加快数据处理速度并缩短洞察时间。