16. 05. 2024.
Zajedničko poduzeće za europsko računalstvo visokih performansi (eng. European High Performance Computing Joint Undertaking - EuroHPC JU) finaliziralo je ugovor vrijedan 273 milijuna eura za nabavu JUPITER-a (eng. Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research), prvog EuroHPC egzaskalarnog računala. JUPITER će se realizirati suradnjom Evidena i ParTeca, a bit će instaliran u njemačkom centru Forschungszentrum Jülich. „Mozak“ cijelog sustava bit će novi Rhea procesori opće namjene tvrtke SiPearl koji su dizajnirani u Europi, pri čemu je FER jedan od ključnih partnera SiPearla u postupku dizajna i verifikacije tih procesora [1].
Što su egzaskalarna superračunala
Superračunala rješavaju probleme koji su značajno izvan dosega mogućnosti jednog običnog uredskog računala ili laptopa, jer superračunala mogu obraditi značajno više podataka i obavljati operacije za nekoliko sekundi, a koje bi inače trajale mjesecima ili čak desetljećima. Superračunala su načinjena od najnaprednijih, velikih i kompleksnih elemenata. Jedan od načina kako možemo opisati snagu računala jest da usporedimo koliko osnovnih operacija, kao što je na primjer zbrajanje, mogu odraditi u jednoj sekundi. Takva se usporedba mjeri u takozvanim FLOPS-ima – broju aritmetičkih operacija s pomičnim zarezom u sekundi (eng. Floating point operations per second). Egzaskalarno računalo može izvesti više od milijardu milijardi ili 1.000.000.000.000.000.000 (1018) takvih operacija (FLOPS) u sekundi, tj. više nego jedan egzaFLOP. Trebalo bi nam milijun običnih prijenosnih računala da odrade isti broj izračuna u istom vremenu kao i egzaskalarno superračunalo.
Zašto su egzaskalarna superračunala važna
Superračunala su od kritične važnosti za razumijevanje i odgovaranje na kompleksne izazove današnjice i budućnosti. Uz pomoć superračunala, izazovi se mogu pretvoriti u priliku za inovaciju i mogu se pronaći rješenja brojnih kompleksnih problema. Obična računala ne mogu pružiti odgovore na kompleksne probleme u istom tom vremenu, tako da se oslanjamo na superračunala da to učine za nas.
Koristi za građane
Superračunala imaju ključnu ulogu u medicini – koristimo ih za otkrivanje novih lijekova, razvoj terapija za individualne potrebe i stanja pacijenata koji imaju rak, kardiovaskularne ili druge bolesti. Koriste se i kako bismo pronašli nove lijekove na način da testiraju jesu li molekule lijekova prikladne za lijek, ili kako bi već postojećim lijekovima našli novu primjenu. Superračunarstvo je od kritične važnosti i u drugim poljima kao što je predviđanje ekstremnih vremenskih uvjeta. Ono može pružiti precizne simulacije koje predviđaju razvoj vremenskih nepogoda, veličinu i putanju oluja i poplava. Ovo je ključno kod sustava ranog upozoravanja, kako bi se spasili ljudski životi i smanjila potencijalna šteta imovini i javnoj infrastrukturi. Ključna su i kod praćenja učinaka klimatskih promjena, tako što pomažu unaprijediti naše znanje o geofizičkim procesima, promatraju promjene u Zemljinim resursima, pomažu smanjiti ekološki otisak industrije i društva ili pomažu održivoj poljoprivredi preko numeričkih simulacija rasta bilja.
Istovremeno, uloga superračunala ključna je i u polju nacionalne sigurnosti, obrane i suvereniteta, jer se superračunala koriste za poboljšanje kibernetičke sigurnosti i za borbu protiv kibernetičkog kriminala, posebice kod zaštite kritične infrastrukture.
Koristi za industriju
Superračunarstvo omogućuje industrijskim sektorima kao što su autoindustrija, avionska industrija, industrija obnovljive energije i zdravstvo da budu inovativni, povećaju produktivnost i rastu prema višoj vrijednosti proizvoda i usluga.
Superračunarstvo ima rastući utjecaj na industrije i poslove tako što značajno smanjuje vrijeme potrebno za dizajn i proizvodnju, ubrzava dizajn novih materijala, smanjuje troškove, povećava učinkovitost resursa i skraćuje i optimizira proces odlučivanja.
Koristi za znanost
Superračunarstvo je u samoj srži digitalne transformacije znanosti. Omogućuje dublje znanstveno razumijevanje i otkrića u gotovo svakom znanstvenom polju.
Primjene superračunarstva u znanosti su višestruke: od fundamentalnih istraživanja (napredovanje u spoznajama o materiji ili istraživanja svemira) do znanosti o materijalima (dizajniranje novih kritičnih komponenti za sektore farmaceutike ili energetike) ili istraživanja Zemlje (modeliranje atmosferskih ili oceanskih fenomena na razini planeta).
Superračunarstvo i umjetna inteligencija (UI)
Pristup vrhunskim superračunalnim resursima EU-a za europske start-upove u polju umjetne inteligencije, mala i srednja poduzeća i širu zajednicu umjetne inteligencije, pružit će poticaj dodatnom razvoju i skalabilnosti modela UI-ja, ubrzan trening i testiranje UI-ja, tako što će vrijeme potrebno za treniranje skratiti na tjedne, za proces koji je ranije trajao mjesecima ili čak godinama. Skraćivanje vremena za trening učinit će europska rješenja u polju umjetne inteligencije globalno kompetitivnijima.
Europski procesor strateška je EU tehnologija i “mozak” novog EU egzaskalarnog superračunala
Kao što je opisano ranije, superračunala predstavljaju ključne tehnologije za građane, neovisnost, industriju i znanost svakog društva. Ključna komponenta svakog računala je procesor kojega smatramo “mozgom” ili ključnom tehnologijom.
Globalna utrka za savladavanje ove tehnologije već je počela prije nekoliko godina u SAD-u i Kini, a sada, zahvaljujući EuroHPC JU, Europa će imati dva egzaskalarna sustava u Njemačkoj i Francuskoj u 2024. i 2025., koristeći europske tehnologije i služeći europskom istraživanju i inovacijama.
Prvo europsko egzaskalarno računalo JUPITER, superračunalna infrastruktura EuroHPC JU-a kojom će upravljati Forschungszentrum Jülich u Njemačkoj, bit će sastavljena od dvije particije: visoko skalabilnong akceleratorskog modula zasnovanog na grafičkim procesorima i modula opće namjene s procesorima s visokom memorijskom propusnosti. Modul opće namjene bit će baziran na SiPearlovom procesoru prve generacije, Rhea1. Koristeći platformu Arm® NeoverseTM V1, Rhea1 ima posebno visoku memorijsku propusnost, izuzetne računalne performance i učinkovitost za dosad neviđeni Byte/Flop omjer. Pomoći će JUPITER-u da izvodi kompleksne simulacije i aplikacijama umjetne inteligencije da rješavaju strateške, znanstvene, industrijske i okolišne izazove s niskim ugljičnim otiskom. Ova će arhitektura omogućiti sustavu da bude dobro pripremljen za integraciju budućih tehnologija, kao što je kvantno računarstvo.
Rhea procesori koji su dizajnirani u EU i izabrani da budu ugrađeni u prvo EU egzaskalarno računalo predstavlja ogroman napredak ka europskoj neovisnosti i poslovni doprinos svih uključenih partnera.
SiPearl i FER dugo su zajedno radili na razvoju Rhea procesora, od najranijih faza dizajna unutar projekta Europske inicijative za procesor (eng. European Processor Initaitive) [2], i predani su i dalje nastaviti ovu uspješnu stratešku suradnju u razvoju tehnologije i u budućnosti.
„Na FER-u smo ponosni sudjelovati na jednom od najnaprednijih svjetskih istraživanja tehnologije procesora superračunala, kao partneri s vodećim europskim industrijskim i istraživačkim organizacijama poput SiPearla, Evidena, Barcelona Supercomputing Centera i drugih kako bismo stvorili prvi europski procesor opće namjene za superračunala. Partnerstvo sa SiPearlom omogućilo nam je da radimo s vrhunskim stručnjacima industrije na dizajnu i verifikaciji proizvoda koji će postati globalno jedna od najjačih i najnaprednijih porodica procesora. Biti članom projekta Europske inicijative za procesor kojega financira EuroHPC JU omogućuje nam da surađujemo s najboljim stručnjacima, dijelimo ideje i rješenja, a i da FER ostane prepoznat na globalnoj istraživačkoj sceni,“ rekao je Mario Kovač, profesor i voditelj FER-ovog Istraživačkog centra za arhitekture i aplikacije računala visokih performanci.
„Potpisivanjem ugovora o dizajnu JUPITER-a koji će biti pilot klijent za Rheu1, SiPearlov mikroprocesor prve generacije, dosegli smo ključni trenutak u misiji koju nam je povjerila Europska unija u EPI projektu: vratiti razvoj tehnologija visokoučinkovitih mikroprocesora niske potrošnje u Europu. Ovo je vrhunac našeg zajedničkog rada, rada svih partnera u EPI konzorciju uz SiPearl, i naravno, odlučnosti Europe, posebice institucije EuroHPC, koja nas je podržavala cijelim putem. Želimo im se zahvaliti, a posebice Fakultetu elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu, za njihov doprinos dizajnu i verifikaciji. Zajedno radimo na tome da Europa dosegne svoju tehnološku neovisnost“, rekao je Philippe Notton, CEO i osnivač kompanije SiPearl.
„Superračunarstvo je grana koja predvodi rješavanje društvenih, akademskih i komercijalnih izazova. Ono ima krucijalnu ulogu za bilo koji kontinent, ekonomsko područje ili državu koja želi ojačati svoje vodstvo i suverenitet. Kao europska kompanija, ponosni smo da je naš sustav BullSequana XH3000 dio JUPITER-a, prvog egzaskalarnog superračunala u Europi, i da preko tog sustava podržavamo europsku ekonomsku i industrijsku neovisnost. Ovo stvara do sad neviđeni zamah u nastojanjima da Europa ostvari svoj prvi europski procesor preko SiPearla, kao rezultat rada Europske inicijative za procesor, unutar koje Eviden i FER, među ostalima, predano rade kako bi se to i ispunilo“, rekao je Eric Monchalin, potpredsjednik i voditelj odjela strojne inteligencije u Evidenu, kao i predsjednik upravnog odbora Europske inicijative za procesor.
„Europska inicijativa za procesor stoji kao kamen temeljac europske neovisnosti, i rezultat je istinske europske suradnje među partnerima. Inicijativa koju financira EuroHPC JU jača europski lanac nabave tehnologija računarstva visokih performansi. Istovremeno, Inicijativa naglašava značaj energetski učinkovitih tehnologija, s obzirom na to da će procesor Rhea biti prvi svjetski mikroprocesor za HPC napravljen s posebnim fokusom na energetsku učinkovitost. Ovaj europski procesor donijet će revoluciju u HPC i činjenica da će biti baza za prvo europsko egzaskalarno računalo ogromna je pobjeda za Europu“, naglasio je Anders Dam Jensen, izvršni direktor EuroHPC JU-a.
[1] https://eurohpc-ju.europa.eu/procurement-contract-jupiter-first-european-exascale-supercomputer-signed-2023-10-03_en
[2] https://www.european-processor-initiative.eu/
