JUPITER, de supercomputer die Europa naar de exaschaal brengt

Informatic Digital » servers » JUPITER, de supercomputer die Europa naar de exaschaal brengt

Temidden van de digitale revolutie en met de razendsnelle vooruitgang van kunstmatige intelligentie is supercomputing de maatstaf geworden voor de technologische capaciteit van een land of continent. Op dit vlak heeft Europa een belangrijke stap gezet: JUPITER, het eerste volledig operationele exascale-systeem , is nu in gebruik in Duitsland.

We hebben het niet over zomaar een machine. We hebben het over een baanbrekende innovatie. Terwijl de Verenigde Staten de afgelopen jaren het voortouw namen met faciliteiten zoals Frontier, Aurora en El Capitan, en China minder transparant te werk ging, lanceert Europa eindelijk zijn eerste exascale computer. JUPITER is geïnstalleerd in het Jülich Supercomputing Centre en zal zeker niet onopgemerkt blijven: hij is er om enorme AI-modellen te trainen, de atmosfeer tot in detail te simuleren en belangrijk onderzoek op het gebied van biomedische wetenschappen, natuurkunde en energie te bevorderen.

Wat is JUPITER en waarom verandert het de spelregels?

JUPITER staat voor Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research. Het is momenteel de krachtigste supercomputer van Europa en de op vier na krachtigste ter wereld, volgens de Top500-ranglijst van juni 2025. Toetreding tot de exascale-klasse betekent dat de drempel van quintiljoen bewerkingen per seconde wordt overschreden, een cijfer dat duidelijk aantoont wat dit systeem in een oogwenk kan bereiken.

Het project vertegenwoordigt een aanzienlijke investering van €500 miljoen, medegefinancierd door de Europese Unie en Duitsland , en valt binnen het EuroHPC-programma, dat tot doel heeft de mogelijkheden van high-performance computing op het continent te versterken. De ambitie is duidelijk: wetenschap en industrie vooruit helpen zonder afhankelijk te zijn van derden.

Waar het is en wie het heeft gebouwd

De machine staat op de onderzoekscampus in Jülich , Noordrijn-Westfalen. De locatie is geen toeval: Jülich is al decennialang een centrum voor supercomputing en werkt samen met toonaangevende wetenschappelijke netwerken in Europa.

Verschillende bedrijven werkten samen aan de constructie en levering van het systeem. Eviden (het productmerk van de Atos Group) was verantwoordelijk voor de BullSequana XH3000 -architectuur voor directe vloeistofkoeling; ParTec droeg bij met zijn aanpak voor dynamische modulaire supercomputing; en belangrijke technologiepartners zoals NVIDIA en SiPearl namen ook deel. Het resultaat is een faciliteit die is ontworpen om in de loop der tijd mee te groeien dankzij een modulair ontwerp dat uitbreidingen mogelijk maakt zonder dat alles vanaf nul hoeft te worden opgebouwd.

Het systeem is opgedeeld in twee hoofdonderdelen om zeer verschillende scenario's te dekken. Enerzijds is er een GPU-versnelde Booster Module voor het schalen van massaal parallelle applicaties (ideaal voor AI en grote simulaties). Anderzijds is er een algemene Cluster Module met SiPearl Rhea1-processors , de Europese chip die speciaal is ontworpen voor HPC en die bandbreedte en geheugen biedt voor uiteenlopende workloads.

Architectuur, formaat en figuren die indruk maken

De kern van JUPITER wordt gevormd door het NVIDIA Grace Hopper-platform, dat bestaat uit 24.000 onderling verbonden NVIDIA GH200-superchips . Deze generatie combineert CPU en GPU op één enkele superchip om enorme hoeveelheden data parallel te verwerken met een efficiëntie die merkbaar is bij AI-training en simulaties met ultrahoge resolutie.

De onderlinge verbinding wordt verzorgd door het NVIDIA Quantum-2 InfiniBand-netwerk , met ongeveer 51.000 verbindingen in het systeem. Dit is een supersnel web dat is ontworpen om knooppunten met minimale latentie te laten communiceren en de prestaties te behouden bij opschaling naar tienduizenden processors.

Qua opslagcapaciteit beschikt JUPITER over een capaciteit van bijna één exabyte , een essentiële bron bij het werken met digitale tweelingen, klimaatmodellen met een resolutie van een kilometer of grote datasets voor meertalige AI. Dit subsysteem wordt aangevuld door een interne doorvoer van ongeveer 2.000 terabytes per seconde, een astronomisch getal dat, ter vergelijking, gelijk staat aan duizenden kopieën van Wikipedia die in één seconde over het internet worden verzonden.

De installatie is modulair opgebouwd en is ondergebracht in 50 speciale containers . De fysieke omvang is indrukwekkend: een oppervlakte vergelijkbaar met vier tennisbanen , doorkruist door meer dan 260 kilometer aan hoogwaardige bekabeling, waardoor alles perfect op elkaar aansluit.

Het piekverbruik van elektriciteit bedraagt ​​ongeveer 17 megawatt , wat overeenkomt met het verbruik van circa 11.000 huishoudens. Deze piek wordt beperkt door het directe vloeistofkoelingssysteem van Eviden, dat warmteverlies minimaliseert en bovendien restwarmte benut voor de verwarming en koeling van gebouwen op de campus zelf.

Wat de daadwerkelijke prestaties betreft, benadrukt de Europese Unie dat het systeem streeft naar maximaal 90 exaflops bij taken op het gebied van kunstmatige intelligentie . Dit cijfer plaatst de machine in een bijzonder competitieve positie voor het trainen en verfijnen van fundamentele modellen en grootschalige simulaties.

Om een ​​alledaagse referentie te geven: het totale vermogen van JUPITER is vergeleken met dat van ongeveer 10 miljoen desktopcomputers , een beeld dat helpt om de enorme schaalvergroting ten opzichte van conventionele apparatuur te illustreren.

Officiële opening en erkenning in de ranglijst

De inauguratieceremonie vond plaats op 5 september in Jülich en werd bijgewoond door Duitse overheidsfunctionarissen, Europese leiders en prominente figuren uit de technologie-industrie. Binnen dit institutionele kader werd het baanbrekende karakter van het project voor Europa benadrukt , zowel wat betreft de impact ervan als de implicaties voor strategische autonomie.

Op de Top500-lijst staat JUPITER al op de vierde plaats van krachtigste supercomputers ter wereld , na El Capitan, Frontier en Aurora in de Verenigde Staten. Daarbij komt nog de duidelijke focus op milieuvriendelijkheid: het systeem draait volledig op hernieuwbare energie dankzij groene leveringscontracten met het Duitse elektriciteitsnet, en de JEDI-module behaalde de eerste plaats in de Green500-ranking van juni 2025, die de energie-efficiëntie van supercomputers meet.

Energie-efficiëntie die de toon zet

De BullSequana XH3000-architectuur verbetert niet alleen de prestaties, maar verlaagt ook het energieverbruik. Dankzij directe vloeistofkoeling worden verliezen geminimaliseerd, waardoor een machine met duizenden nodes stabiel blijft – een machine die anders nog meer energie zou verbruiken om de warmte af te voeren. Deze aanpak, gecombineerd met een duurzame energiebron, plaatst JUPITER in de voorhoede van efficiëntie, een steeds belangrijkere factor in datacenters van deze omvang.

De rol van de JEDI-module als koploper binnen de Green500-lijst is het meest zichtbare bewijs van deze toewijding. Los van de onderscheiding zelf, toont het aan dat zeer geavanceerde computerberekeningen opgeschaald kunnen worden zonder dat de energiekosten de pan uit rijzen, en dat supercomputing een belangrijke rol kan spelen bij het behalen van klimaatdoelen.

Wat gaat er met Jupiter gebeuren: wetenschap, industrie en publieke dienstverlening?

Wat JUPITER zo bijzonder maakt, is de verscheidenheid aan toepassingsmogelijkheden. De machine opent deuren naar nieuwe simulaties, de validatie van voorstellen voor kwantumcomputing, de creatie van digitale tweelingen en natuurlijk de training van grootschalige, meertalige kunstmatige intelligentiemodellen met een Europese focus.

• KlimaatECMWF werkt met simulaties op kilometers schaal die extreme stormen vastleggen. Deze worden gebruikt voor het Destination Earth-project, dat digitale tweelingen van de planeet levert.
• Europese AI:Het TrustLLM-consortium traint taalmodellen in meerdere Europese talen voor industriële en wetenschappelijke toepassingen.
• neurowetenschap:De Arbor-simulator zal het gedrag van neuronen op subcellulair niveau modelleren, wat nuttig kan zijn voor therapieën tegen Alzheimer en andere pathologieën.
• quantum: wil het record van 50 qubits in simulatie verbreken, een stap in de richting van praktische quantum computing.
• AstrofysicaHet Max Planck Instituut doet onderzoek naar kosmische reïonisatie, het stadium waarin de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden.
• deeltjesfysica:De Universiteit van Wuppertal verhoogt de resolutie van muonberekeningen, wat mogelijk nieuwe mogelijkheden biedt voor de fundamentele natuurkunde.
• Video-sjablonenDe Universiteit van München onderzoekt compressie- en diffusiearchitecturen, met toepassingen variërend van geneeskunde tot autonoom rijden.
• Multimodale modellenDe Universiteit van Lissabon schaalt open en meertalige modellen op door verschillende wetenschappelijke gebieden en machine learning te integreren.

Naast die eerste golf zal de kracht van de Booster Module in de kunstmatige intelligentie de ontwikkeling van grote, meertalige modellen zoals OpenGPT-X versnellen. OpenGPT-X is een Europees initiatief dat wil concurreren met toonaangevende voorstellen in de Verenigde Staten. Tegelijkertijd zal het klimaatonderzoek verbeteringen zien in de voorspelling van extreme weersomstandigheden en in de analyse van klimaatveranderingsscenario's dankzij het ICON-atmosfeermodel, dat op ongekende resoluties draait.

In de biomedische wetenschap biedt de mogelijkheid om de neurale netwerken van de hersenen te simuleren op het niveau van individuele neuronen en digitale tweelingen van organen zoals het hart te creëren, nieuwe perspectieven voor het bestuderen van neurodegeneratieve ziekten en het ontwerpen van behandelingen die veilig zijn voor patiënten. Ook zal er ruimte zijn om ontdekkingen in de materiaalkunde te versnellen en duurzame energie te bevorderen.

Toegang, agenda en levensduur

JUPITER maakt deel uit van het EuroHPC-netwerk, waardoor elke Europese universiteit, openbaar onderzoekscentrum of bedrijf machine-uren kan aanvragen. Er zullen twee keer per jaar oproepen tot het indienen van voorstellen zijn om de middelen op competitieve wijze toe te wijzen, waarbij projecten met wetenschappelijke en industriële impact voorrang krijgen.

Er is al volop activiteit. Tientallen projecten zijn van start gegaan ; sommige bronnen spreken van zo'n dertig actieve projecten, terwijl andere het aantal verhogen tot meer dan honderd initiatieven die gefaseerd zullen worden uitgerold. In elk geval is de doorstroom constant, waardoor de infrastructuur vanaf de eerste dag in gebruik kan worden genomen.

De verwachte levensduur is minstens zes jaar , wat stabiliteit biedt aan onderzoeksteams die continuïteit nodig hebben en aan bedrijven die ontwikkelingen met realistische deadlines moeten plannen in concurrerende vakgebieden zoals AI en wetenschappelijke simulatie.

Europa als supercomputerhub

Nu JUPITER operationeel is, versterkt de EuroHPC Joint Undertaking haar ecosysteem, dat al machines omvat zoals MareNostrum in Spanje, LEONARDO in Italië, LUMI in Finland , Discoverer in Bulgarije, MeluXina in Luxemburg, Vega in Slovenië, Karolina in Tsjechië en Deucalion in Portugal. Deze reeks positioneert het continent als een wereldmacht op het gebied van supercomputing en biedt bovenal soevereine capaciteit voor strategische projecten.

Deze aanpak sluit aan bij een prioriteit die wordt gedeeld door overheden, het bedrijfsleven en de onderzoeksgemeenschap: soevereine controle over data en infrastructuur . Concreet betekent dit dat Europa modellen kan trainen, cruciale simulaties kan uitvoeren en gevoelige informatie kan beheren zonder afhankelijk te zijn van het beleid van derde landen.

Wat de protagonisten van het project zeggen

Eviden benadrukt de mijlpaal van de oplevering van het eerste exascale-systeem in Europa met behulp van het BullSequana XH3000-platform; voor het bedrijf is dit een stap die zijn rol in de economische en industriële soevereiniteit van het continent versterkt en een buitengewone, in Europa gemaakte machine ter beschikking stelt aan de wetenschappelijke gemeenschap.

ParTec benadrukt dat de dynamische modulaire architectuur, ontwikkeld in samenwerking met Jülich en Europese partners, de basis vormt voor de efficiëntie en snelheid die nodig zijn voor geavanceerde AI-algoritmen . Het bedrijf is ervan overtuigd dat het winnen van het contract de concurrentiepositie van Duitse en Europese leveranciers in de bouw van supercomputers versterkt.

NVIDIA benadrukt op zijn beurt dat zijn versnelde rekenkracht de eerste Europese exascale-supercomputer aandrijft, waardoor onderzoek op het gebied van klimaat en meteorologie, materiaalkunde, farmaceutische ontdekkingen, engineering en kwantumcomputertechnologieën vooruitgang kan boeken. SiPearl viert de Rhea1-processor die de clustermodule aandrijft en interpreteert dit als een bevestiging van het Europese processorinitiatief, met een directe impact op technologische soevereiniteit en het verminderen van de CO2-uitstoot van supercomputing en AI.

JUPITER is niet alleen een demonstratie van technische bekwaamheid: het is een strategische zet die Europa positioneert in de exascale-categorie met een efficiënte, schaalbare infrastructuur die toegankelijk is voor de wetenschappelijke en zakelijke gemeenschap. Dankzij de kracht van de AI Booster Module, de veelzijdigheid van de Cluster Module met Rhea1, de toonaangevende efficiëntie van de JEDI-module en een constant groeiend EuroHPC-ecosysteem, verzekert het continent zich van een topinstrument om klimaat-, gezondheids-, industriële en wetenschappelijke uitdagingen met eigen ambitie aan te pakken.