NVIDIA 宣布，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室（LANL）新部署的三台超級電腦「Mission」「Vision」「Veritas」將採用該公司首款獨立 CPU「Vera」[1]。三台超級電腦皆與 HPE 共同打造，作為面向科學研究的運算平台，預計於 2027 年投入運行。在實驗室的實測中，Vera CPU 相較現役 x86 架構超級電腦所用的 CPU 展現出最高 7 倍的效能，為運算科學領域帶來了一項新的選擇。
面向科學的三台超級電腦，以 Vera Rubin 平台打造
這三台超級電腦將 HPE 的「Cray Supercomputing GX5000」架構，與 NVIDIA 的「Vera Rubin」平台結合在一起[1]。Vera Rubin 整合了 CPU「Vera」、GPU「Rubin」以及高速網路技術「Quantum-X800 InfiniBand」，目標是將運算與通訊作為一個整體加速。
作為核心的「Mission」，除了採用 Vera Rubin 的 GPU 節點外，還將整合 2,300 顆不搭配 GPU 的獨立 Vera CPU[1]。Mission 計畫於 2027 年投入運行，作為美國國家核子安全管理局（NNSA）先進模擬與運算計畫中的第五台先進技術系統，取代現役機型「Crossroads」，承擔涉及國家安全的機密工作負載[1]。
「Veritas」將搭載約 1,150 顆獨立 Vera CPU，以補足 Vera Rubin 節點[1]。它支撐實驗室自主推動的研發計畫，肩負加速面向科學的代理型 AI 的角色。在打造規模更大的系統之前，它還將作為驗證新技術的場域。第三台「Vision」同樣預計於 2027 年投入運行，將作為面向材料科學、核子科學、能源建模、生物醫學研究與 AI 等廣泛基礎科學開放的運算資源使用[1]。HPE 本身也表明，由其負責打造 Mission 與 Vision 這兩台系統[2]。
較 x86 最高快 7 倍，Vera CPU 的實力
推動此次採用的，是實驗室在實際科學運算中測得的 Vera CPU 效能。在 LANL 的驗證中，於面向科學研究的 AI 框架「URSA」的工作負載上，Vera CPU 發揮出了現役機型 Crossroads 所用 x86 架構 CPU 的 7 倍效能[1]。
在使用開源蒙地卡羅法熱傳輸模擬工具「Branson」的初期測試中，Vera 也比 Crossroads 的 x86 架構 CPU 高出 3 倍以上[1]。支撐這些結果的，是 NVIDIA 自主研發的「Olympus」核心、低功耗的「LPDDR5」記憶體，以及在晶片內部高速互連的 fabric 等設計上的巧思。
NVIDIA 表示，單顆 Vera CPU 相較單路 x86 架構 CPU 擁有 3 倍以上的效能，每核心記憶體容量達 4 倍以上，每節點記憶體則達 6 倍[1]。除了 CPU 單體的運算能力外，它也是一種適合在承載大量資料的同時推進處理的科學運算配置。這些系統透過「協同設計」打造，由硬體設計者、系統軟體開發者、各領域科學家、電腦科學家與應用數學家共同琢磨設計，其特點在於不僅以抽象的基準測試為出發點，而是從實際研究工作負載出發進行最佳化[1]。
自主推動科學的「代理型 AI」與 URSA
這三台超級電腦所著眼的，是運用代理型 AI 自主推動科學研究本身。研究人員將能夠把提出假設、選擇所用工具、執行模擬、分析所得結果並重新規劃下一步這一連串流程，交給 AI 代理[1]。
位於其核心的，是 LANL 以開放方式推動開發的「URSA（Universal Research and Scientific Agent）」。這是一套模組化、在吸納回饋的同時運行的 AI 框架，可支撐從假設構思到實驗規劃、模擬執行以及結果分析的全程，目前已在現有機型「Venado」上運行，今後還計畫在 Mission 與 Vision 上運行[1]。
此次的舉措並非突然開始。LANL 與 NVIDIA 在 CPU 領域從「Grace」到「Vera」已持續合作十餘年，針對實驗室的模擬需求深度磨合設計[1]。三台新系統處在 2024 年部署的 HPE Cray EX 機型「Venado」，亦即搭載 NVIDIA「GH200 Grace Hopper Superchip」與「Grace CPU Superchip」的系統的延長線上[1]。
總結
NVIDIA 的獨立 CPU「Vera」入選洛斯阿拉莫斯國家實驗室的新超級電腦「Mission」「Vision」「Veritas」。它們與 HPE 共同打造，預計於 2027 年投入運行。實測顯示其相較 x86 架構 CPU 最高快 7 倍，被定位為支撐自主推動科學研究的代理型 AI 與大規模模擬的基礎。憑藉 GPU 不斷提升存在感的 NVIDIA，如今在 CPU 領域也將版圖拓展到了科學運算這一重要現場。
來源:https://blogs.nvidia.com/blog/nvidia-vera-cpu-los-alamos-national-laboratory/
