Doudna超级计算机将成为科学的“时间机器”

Doudna也被称为NERSC-10，以诺贝尔奖获得者和CRISPR（它是目前基因编辑领域的一项重要技术）顶尖科学家Jennifer Doudna的名字命名。由戴尔科技公司采用NVIDIA Vera Rubin架构的基础设施提供支持，将于2026年推出，专为美国能源部（DOE）最紧迫的科学任务的实时发现而量身定制。它准备将美国研究人员推向关键科学突破的前沿，促进创新，确保国家在关键技术领域的竞争优势。（延展阅读：）

Doudna表示她对一台超级计算机以她的名字命名感到“惊讶和高兴”。“我认为我们正处于生物学领域一个非常有趣的时刻，”她补充道，“不同技能的人聚集在一起解决全球问题。”

旨在加速突破

与在孤岛中运行的传统系统不同，Doudna将模拟、数据和人工智能合并到一个无缝的平台中。

NERSC主任Sudip Dosanjh表示：“Doudna超级计算机旨在加速一系列广泛的科学工作流程。”“Doudna将通过能源科学网络（ESnet）连接到美国能源部的实验和观测设施，使科学家能够将来自全国各地的数据无缝地传输到该系统中，并近乎实时地进行分析。”

它旨在为11000多名研究人员提供几乎即时的响应能力和集成的工作流程，帮助科学家探索更大的问题，并比以往更快地找到答案。

NERSC先进技术小组负责人兼Doudna首席架构师Wright表示：“我们不仅仅是在建造一台更快的计算机。”“我们正在建立一个系统，帮助研究人员思考得更大，发现得更快。”

Doudna的目标应用领域：

聚变能：模拟中的突破，释放了清洁的聚变能。

材料科学：设计新型超导材料的人工智能模型。

药物发现加速：超快速工作流程，帮助生物学家快速折叠蛋白质，以超过未来的疫情发展速度。

天文学：实时处理基特峰暗能量光谱仪的数据，帮助科学家绘制宇宙地图。

Doudna的科学产出预计将比其前身Perlmutter高出10倍以上，同时只使用2-3倍的功率。这意味着每瓦性能提高了3-5倍，这是芯片设计、动态负载平衡和系统级效率创新的结果。

大规模人工智能驱动的发现

Doudna将在全国范围内推动人工智能驱动的高影响力科学领域的突破。亮点包括：

人工智能用于蛋白质设计：2024年诺贝尔奖获得者David Baker使用NERSC系统支持他的工作，利用人工智能预测新的蛋白质结构，解决跨科学学科的挑战。

基础物理学的人工智能：Benjamin Nachman等研究人员正在使用人工智能来“揭示”粒子物理数据中的探测器失真，并分析来自电子质子对撞机的质子数据。

人工智能用于材料科学：伯克利实验室和Meta合作创建了“开放分子2025”，这是一个使用人工智能准确模拟复杂分子化学反应的庞大数据集。参与的研究人员还将NERSC用于他们的人工智能模型。

实时科学，真实世界的影响

Doudna不是一个独立的系统。它是科学工作流程中不可或缺的一部分。美国能源部的ESnet将通过低延迟、高通量的NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand网络将望远镜、探测器和基因组测序仪的数据直接传输到机器中。

智能服务质量机制优先考虑了这一关键数据流，确保从输入到洞察都保持快速和不间断。这将使系统反应灵敏。例如，在DIII-D国家聚变点火设施，数据将直接将控制室事件传输到Doudna中，用于快速响应等离子体建模，因此科学家可以实时进行调整。

Wright说：“我们过去认为超级计算机是角落里的被动参与者。”“现在它是整个工作流程的一部分，与实验、望远镜、探测器相连。”

下一步的平台：解锁量子和HPC工作流程

Doudna支持传统的高性能计算、尖端的人工智能、实时流媒体甚至量子工作流程。这包括支持可扩展的量子算法开发，以及使用NVIDIA CUDA-Q等平台对未来集成量子HPC系统的共同设计。

所有这些工作流程都将在下一代NVIDIA Vera Rubin平台上运行，该平台将高性能CPU与连贯的GPU相结合，这意味着所有处理器都可以直接访问和共享数据，以支持最苛刻的科学工作负载。

研究人员已经在使用PyTorch、NVIDIA Holoscan软件开发工具包、TensorFlow、NVIDIA cuDNN和NVIDIA CUDA-Q等框架移植完整的管道，所有这些框架都针对系统的Rubin GPU和NVIDIA NVLink架构进行了优化。

超过20个研究团队已经通过NERSC科学加速计划将完整的工作流程移植到Doudna，处理从气候模型到粒子物理学的所有问题。这不仅仅是关于原始计算，而是关于发现，从想法到洞察力的整合。

专为紧急情况而设计

去年，人工智能辅助科学获得了两项诺贝尔奖。从气候研究到疫情应对，下一个突破不会等待更好的基础设施。

随着2026年的部署，Doudna将引领一个加速科学的新时代。从费米实验室到联合基因组研究所，美国能源部在全国各地的设施将依靠其能力将今天的问题转化为明天的突破。

“这不是一个单一领域的系统，” Wright说。“这是为了发现——跨越化学、物理和我们尚未想象的领域。”

正如黄仁勋所说，Doudna是“科学的时间机器”。它将多年的发现压缩成几天，为世界上最棘手的问题提供了他们一直在等待的力量。

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