設計工具
創新

利用高效能運算 (HPC) 來解決全球最重大的挑戰

Jason Adlard | 2024 年 1 月

CERN(歐洲核子研究中心)是世界上最著名的粒子物理研究機構。它運作的大型強子對撞機 (LHC) 不僅是世界上最大的粒子加速器,也是世界上最大的機器!

LHC 以接近光速的速度,相互發射數萬億粒子,每秒產生多達 10 億次碰撞,從而再現了類似於宇宙大爆炸後的條件。感測器記錄下這些粒子碰撞時發生的情況。這些碰撞產生大量的新粒子——所有物質的構建模塊——並產生海量原始資料,這些資料的擷取、儲存和分析極具挑戰性。

CERN 及其研究團隊致力於使用最先進的技術協助應對這些挑戰,包括人工智慧 (AI) 系統。美光作為第一家也是迄今為止唯一一家與 CERN 合作的記憶體公司,成為其獨有的行業合作夥伴平台 openlab 的成員,在幫助 CERN 利用先進技術方面發揮了重要作用。透過這項合作,美光的工程師們正在利用我們的高效能記憶體創新技術,協助 CERN 的科學家們進行最具挑戰性的實驗。

LHC 的通用探測器緊湊渺子線圈 (CMS) 就是這樣一個實驗。CMS 的功能範圍從研究物理的標準模型(包括發現希格斯玻色子)到尋找額外維度和暗物質。CMS 探測器圍繞一個巨大的電磁線圈磁鐵而建,能夠產生 4 特斯拉的磁場,大約是地球磁場的 10 萬倍。截至 2022 年 5 月,它是史上最大的國際科學合作專案之一,來自 54 個國家 241 個研究所的約 5,500 名粒子物理學家、工程師、技術人員、學生和支持人員參與了該項專案。

CMS 正計劃對探測器進行大規模升級,以便從 2029 年開始在高亮度 LHC 上運行。它將使用更先進的事件選擇算法,包括機器學習推理,並引入稱為一級 (L1) 偵察的新型資料收集系統,作為 L1 觸發器的一部分。該系統收集並儲存重建的粒子資訊,為探測器診斷、光度測量和研究其他無法獲取的物理特徵提供大量資料。

高亮度 LHC (H-L LHC) 將是大型強子對撞機 (LHC) 的全面升級。高亮度 LHC 預計將把對撞次數提高……倍,這裡的亮度是指……,它是對撞機效能的指標。

為了協助高速資料收集,CERN CMS 將使用基於 Compute Express Link™ (CXL™) 標準的美光 CZ120 記憶體擴充模組,以改進 L1 偵察的擷取和資料處理鏈。美光 CZ120 記憶體擴充模組在容量、頻寬和彈性方面具有巨大的效能優勢,使 CMS 能夠一致且無縫地存取來自多個處理器和運算加速器的緩衝資料,並為大規模原始資料和處理過的資料提供低延遲存取/短期儲存空間。

該專案是 CERN 與美光之前合作的延續。第一個專案在 2019 年至 2022 年期間成功運作,重點關注用於觸發和資料擷取的加速機器學習推理。透過我們的新專案,美光將為 CERN 提供先進的記憶體解決方案,從而加快資料處理速度,縮短洞察時間。

美光對與 CERN 的持續合作深感自豪,並對能夠參與這一科研專案感到無比興奮!

Senior Manager Business Development EMEA

Jason Adlard

Jason is Senior Manager Business Development for DRAM in EMEA, focused on the Enterprise, HPC & Cloud server segments. He represents Micron at European HPC industry consortia and in research collaboration projects with European academic institutes. His career in the memory industry started in 1999 at Siemens / Infineon / Qimonda before joining Micron in 2010. He has also held positions at National Semiconductor and Cree Semiconductor. He has an MBA from Babson College, MA and a Business Degree from Brighton University, UK.