JUPITER, ang supercomputer na nagdadala sa Europa sa exascale

Informatec Digital » Mga server » JUPITER, ang supercomputer na nagdadala sa Europa sa exascale

Sa gitna ng digital frenzy at may artificial intelligence na sumusulong nang mabilis, ang supercomputing ay naging sukatan kung saan nasusukat ang teknolohikal na kapasidad ng isang bansa o kontinente. Sa chessboard na iyon, ang Europa ay gumawa ng isang hakbang na may isang hakbang na gumagawa ng panahon: JUPITER, kanya unang fully operational exascale system, ay isinasagawa na sa Germany.

Hindi lang isa pang makina ang pinag-uusapan natin. Pinag-uusapan natin ang isang league leap. Habang ang United States ay nanguna sa mga nakalipas na taon sa mga installation tulad ng Frontier, Aurora, at El Capitan, at sa paglalaro ng China ng mga card nito nang hindi gaanong transparency, sa wakas ay inilulunsad ng Europe ang una nitong exascale na computer. Ang JUPITER ay na-install sa Jülich Supercomputing Center, at ito ay hindi napapansin: ito ay darating upang sanayin ang malalaking modelo ng AI, upang gayahin ang kapaligiran sa mahusay na detalye at isulong ang pangunahing pananaliksik sa biomedicine, pisika at enerhiya.

Ano ang JUPITER at bakit binabago nito ang laro?

Ang JUPITER ay kumakatawan sa Joint Undertaking Pioneer para sa Innovative and Transformative Exascale Research. Ito ay, sa ngayon, ang pinakamakapangyarihang supercomputer sa Europa at ang pang-apat sa mundo Ayon sa June 500 Top2025 ranking, ang pagpasok sa exascale league ay nangangahulugan ng paglampas sa threshold ng quintillion operations kada segundo, isang magnitude na malinaw na nagpapakita kung ano ang magagawa ng system na ito sa isang kisap-mata.

Ang proyekto ay nagsasangkot ng malaking pamumuhunan, 500 milyong euros na pinondohan ng European Union at Germany, at bahagi ng programa ng EuroHPC, na naglalayong bigyang kapangyarihan ang high-performance computing sa kontinente. Malinaw ang ambisyon: isulong ang agham at industriya nang hindi umaasa sa mga ikatlong partido.

Kung saan ito at kung sino ang nagtayo nito

Ang makina ay nakatira sa Jülich Research Campus, sa North Rhine-Westphalia. Ang lokasyon ay hindi nagkataon: Ang Jülich ay naging isang supercomputing hub sa loob ng mga dekada at nakikipagtulungan sa mga nangungunang siyentipikong network sa Europe.

Nagtulungan ang ilang kumpanya sa pagtatayo at paghahatid ng sistema. Nangunguna si Eviden (ang tatak ng produkto ng Atos Group) sa arkitektura ng BullSequana XH3000 Direktang paglamig ng likido; Dinadala ng ParTec ang dynamic na modular supercomputing na diskarte nito; at mga pangunahing kasosyo sa teknolohiya tulad ng NVIDIA at SiPearl ay sumali sa fold. Ang resulta ay isang pasilidad na idinisenyo upang lumago sa paglipas ng panahon sa pamamagitan ng isang modular na disenyo na nagpapadali sa pagpapalawak nang hindi kinakailangang magtayo mula sa simula.

Ang sistema ay isinaayos sa dalawang malalaking partisyon upang masakop ang magkaibang mga senaryo. Sa isang banda, a GPU-accelerated na Booster Module para umakyat massively parallel application (perpekto para sa AI at malalaking simulation). Sa kabilang banda, a General-purpose Cluster Module na may mga SiPearl Rhea1 processor, ang European HPC-oriented chip na nagbibigay ng bandwidth at memory para sa maraming nalalaman na workload.

Arkitektura, laki at mga figure na humahanga

Ang puso ng JUPITER ay pinapagana ng NVIDIA Grace Hopper platform, at sa mga raw na numero ang pinag-uusapan natin 24.000 NVIDIA GH200 super chips magkakaugnay. Pinagsasama ng henerasyong ito ang mga CPU at GPU sa iisang superchip para iproseso ang mga bundok ng data na kaayon ng kahusayan na makikita sa AI training at ultra-high-resolution na simulation.

Ang pagkakabit ay isinasagawa ng NVIDIA Quantum-2 InfiniBand network, na may humigit-kumulang 51.000 na koneksyon sa system, isang high-speed na spider web na idinisenyo upang payagan ang mga node na makipag-usap nang may kaunting latency at mapanatili ang pagganap kapag nag-scale sa sampu-sampung libong mga processor.

Sa imbakan, nanginginain si JUPITER isang kapasidad na malapit sa isang exabyte, isang mahalagang reserba kapag nagtatrabaho sa digital twins, mga modelo ng klima na may resolusyon ng kilometro, o malaking korporasyon para sa AI na multilinggwal. Ang subsystem na ito ay naaayon sa isang panloob na throughput na maaaring gumalaw nang humigit-kumulang 2.000 terabytes bawat segundo, isang astronomical figure na, bilang halimbawa, ay katumbas ng libu-libong kopya ng Wikipedia na naglalakbay sa internet sa isang segundo.

Ang pag-install ay modular at na-deploy sa 50 dalubhasang lalagyanSa pisikal na espasyo, ang laki ay kahanga-hanga: isang ibabaw na maihahambing sa apat na tennis court, na pinag-crisscross ng higit sa 260 kilometro ng mataas na kapasidad na paglalagay ng kable upang magkasya ang lahat tulad ng isang Swiss na relo.

Ang pinakamataas na pagkonsumo ng kuryente ay nasa paligid ang 17 megawatts, katumbas ng paggamit ng humigit-kumulang 11.000 residential units. Ang bubong na ito ay pinapagaan ng direktang liquid cooling na disenyo ni Eviden, na nagpapababa ng mga pagkalugi at nagbibigay-daan din sa mga basurang init na magamit upang magpainit ng mga gusali sa mismong kampus.

Sa mga tuntunin ng epektibong pagganap, binibigyang diin ng European Union na ang sistema ay naglalayong hanggang sa 90 exaflops sa mga workload ng artificial intelligenceInilalagay ng figure na ito ang makina sa isang partikular na mapagkumpitensyang posisyon para sa pagsasanay at pag-fine-tuning ng mga foundational na modelo at napakalaking simulation.

Upang magbigay ng pang-araw-araw na sanggunian, ang pinagsama-samang kapangyarihan ng JUPITER ay inihambing sa katumbas ng humigit-kumulang 10 milyong desktop computer, isang imahe na nakakatulong upang makakuha ng ideya ng leap in scale kumpara sa conventional equipment.

Opisyal na pagbubukas at pagkilala sa mga ranggo

Ang seremonya ng pagbubukas ay ginanap sa Jülich noong ika-5 ng Setyembre, kasama ang mga opisyal ng gobyerno ng Aleman, mga opisyal ng Europa, at mga nangungunang numero mula sa industriya ng teknolohiya. Sa loob ng institusyonal na balangkas na ito, Nakasalungguhit ang likas na katangian ng pangunguna ng proyekto para sa Europa, kapwa para sa kapangyarihan nito at para sa kung ano ang ipinahihiwatig nito sa estratehikong awtonomiya.

Sa listahan ng Top500, lalabas na si JUPITER bilang ang pang-apat na pinakamakapangyarihang supercomputer sa planeta, sa likod lamang ng El Capitan, Frontier, at Aurora sa United States. Idinagdag dito ang isang malinaw na alalahanin tungkol sa epekto sa kapaligiran: ang sistema ganap na tumatakbo sa renewable energy sa pamamagitan ng green supply contracting sa German grid, at ang JEDI module nito ay nakamit ang unang pwesto sa Green500 ng Hunyo 2025, na sumusukat sa energy efficiency sa supercomputing.

Enerhiya na kahusayan na nagtatakda ng bilis

Ang arkitektura ng BullSequana XH3000 ay hindi lamang nagpapalawak ng pagganap, pinipigilan din nito ang pagkonsumo ng gasolina. Salamat sa direktang paglamig ng likido, pinapaliit ang mga pagkalugi at pinapanatili ang katatagan ng isang makina na may libu-libong node na kung hindi man ay mangangailangan ng mas maraming enerhiya upang mawala ang init. Ang diskarte na ito, na sinamahan ng isang nababagong supply ng kuryente, ay naglalagay ng JUPITER sa mga piling tao sa mga tuntunin ng kahusayan, isang lalong mahalagang kalamangan sa mga sentro ng data na ganito ang laki.

Ang papel ng Jedi module Bilang pinuno ng Green500, ito ang pinakakitang patunay ng pangakong ito. Higit pa sa medalya, ipinapakita nito na ang napakataas na antas ng computing ay maaaring palakihin nang hindi tumataas ang mga singil sa enerhiya, at ang supercomputing ay maaaring maging isang kaalyado sa pagtugon sa mga layunin sa klima.

Ano ang gagawin sa Jupiter: agham, industriya, at pampublikong serbisyo?

Kung mayroong isang bagay na nagpapatingkad sa JUPITER, ito ay ang iba't ibang mga kaso ng paggamit. Binubuksan ng makina ang pinto sa mga bagong simulation, ang pagpapatunay ng mga panukala sa quantum computing, ang paglikha ng digital twins, at, siyempre, sanayin ang malalaking modelo ng artificial intelligence na may European accent at multilingual.

• ClimaGumagana ang ECMWF sa mga simulation na may sukat na kilometro na kumukuha ng matinding bagyo at nagpapakain sa proyekto ng Destination Earth, na nagbibigay ng digital twins ng planeta.
• European AI: Ang TrustLLM consortium ay nagsasanay ng mga modelo ng wika sa maraming wikang European para sa pang-industriya at siyentipikong mga aplikasyon.
• Neuroscience: Imodelo ng Arbor simulator ang pag-uugali ng mga neuron sa antas ng subcellular, kapaki-pakinabang para sa mga therapy laban sa Alzheimer's at iba pang mga pathologies.
• Quantum: naglalayong basagin ang rekord ng 50 qubits sa simulation, isang hakbang patungo sa praktikal na quantum computing.
• AstrophysicsAng Max Planck Institute ay nagsasaliksik ng cosmic reionization, ang yugto kung saan ipinanganak ang mga unang bituin at kalawakan.
• pisika ng butil: Itinaas ng Unibersidad ng Wuppertal ang resolusyon ng mga kalkulasyon ng muon, na posibleng magbukas ng mga bagong pinto sa pangunahing pisika.
• Mga Template ng Video: Ang Unibersidad ng Munich ay nag-e-explore ng compression at diffusion architecture, na may mga application mula sa medisina hanggang sa autonomous na pagmamaneho.
• Mga modelong multimodal: Sinusukat ng Unibersidad ng Lisbon ang mga bukas at multilingguwal na modelo sa pamamagitan ng pagsasama ng iba't ibang larangan ng agham at machine learning.

Higit pa sa unang alon na iyon, sa artipisyal na katalinuhan Ang kapangyarihan ng Booster Module ay magpapabilis sa pagbuo ng malalaking multilingguwal na modelo tulad ng OpenGPT-X, isang European initiative na naglalayong makipagkumpitensya sa mga benchmark na panukala sa United States. Ang larangan ng klima, samantala, ay makakakita ng mga pagpapabuti sa hula ng mga matinding kaganapan at sa pagsusuri ng mga senaryo sa pagbabago ng klima na may modelong ICON atmospheric na tumatakbo sa mga hindi pa nagagawang resolusyon.

En biomedicineAng kakayahang gayahin ang mga neural network ng utak sa antas ng mga indibidwal na neuron at lumikha ng mga digital na kambal ng mga organo tulad ng puso ay nagbubukas ng mga bagong paraan para sa pag-aaral ng mga neurodegenerative na sakit at pagdidisenyo ng mga ligtas na paggamot para sa mga pasyente. Magkakaroon din ng puwang upang mapabilis ang mga pagtuklas sa agham ng mga materyales at isulong ang napapanatiling enerhiya.

Access, kalendaryo at habang-buhay

Ang JUPITER ay bahagi ng network ng EuroHPC, kaya anumang unibersidad sa Europa, sentro ng pampublikong pananaliksik o kumpanya Maaari kang mag-aplay para sa mga oras ng makina. Magkakaroon ng pana-panahong mga tawag dalawang beses sa isang taon upang maglaan ng mga mapagkukunan nang mapagkumpitensya, na nagbibigay-priyoridad sa mga proyektong may epektong pang-agham at pang-industriya.

Mayroon na talagang aktibidad. Nagsimula na sila dose-dosenang mga proyektoBinanggit ng ilang source ang humigit-kumulang tatlumpung aktibong inisyatiba, habang ang iba ay tinatantya na ang bilang ay higit sa isang daang piling mga hakbangin na ilulunsad sa mga yugto. Sa anumang kaso, ang daloy ay pare-pareho at pinapayagan ang imprastraktura na magamit mula sa unang araw.

Ang inaasahang kapaki-pakinabang na buhay ay hindi bababa sa anim na taon, na nagbibigay ng katatagan sa mga research team na nangangailangan ng pagpapatuloy at sa mga kumpanyang kailangang magplano ng mga development na may makatotohanang mga deadline sa mga larangan na kasing kumpetensya ng AI at scientific simulation.

Europe bilang isang supercomputing hub

Sa pag-andar ng JUPITER, pinalalakas ng EuroHPC Joint Undertaking ang ecosystem nito, na kasama na ang mga makina tulad ng MareNostrum sa Spain, LEONARDO sa Italy, LUMI sa Finland, Discoverer sa Bulgaria, MeluXina sa Luxembourg, Vega sa Slovenia, Karolina sa Czech Republic, at Deucalion sa Portugal. Itinatakda ng set ang kontinente bilang kapangyarihan ng mundo sa supercomputing at, higit sa lahat, nagbibigay ng soberanong kapasidad para sa mga estratehikong proyekto.

Ang diskarte na ito ay umaangkop sa isang priyoridad na ibinahagi ng mga pamahalaan, industriya at komunidad ng pananaliksik: sovereign control ng data at imprastrakturaSa mga praktikal na termino, nangangahulugan ito na ang Europe ay maaaring magsanay ng mga modelo, magpatakbo ng mga kritikal na simulation, at pamahalaan ang sensitibong impormasyon nang hindi umaasa sa mga patakaran ng ikatlong bansa.

Ano ang sinasabi ng mga bida ng proyekto

Itinatampok ni Eviden ang milestone ng paghahatid ng unang exascale system sa Europe batay sa platform nitong BullSequana XH3000; para sa kumpanya, ito ay isang hakbang na pinagsasama ang papel nito sa pang-ekonomiya at industriyal na soberanya ng kontinente at inilalagay ang siyentipikong komunidad sa mga kamay nito. isang pambihirang makina na ginawa sa Europa.

Itinatampok ng ParTec ang dynamic na modular na arkitektura nito, na binuo kasama ng Jülich at European partners, bilang batayan para sa kahusayan at bilis na hinihiling ng mga sopistikadong AI algorithmAng award ng kontrata, sa kanyang opinyon, ay nagpapalakas sa pagiging mapagkumpitensya ng mga supplier ng Aleman at European sa pagtatayo ng mga supercomputer.

Ang NVIDIA, sa bahagi nito, ay nagha-highlight na ang pinabilis na computing nito ay nagpapalakas sa unang European exascale upang isulong ang pananaliksik sa Klima at meteorolohiya, agham ng materyales, pagtuklas sa parmasyutiko, engineering at mga teknolohiya ng quantum computing. Ipinagdiriwang ng SiPearl na ang Rhea1 processor nito ay ang makina ng Cluster Module at nakikita ito bilang pagpapatunay ng European Processor Initiative, na may direktang epekto sa teknolohikal na soberanya at pagbabawas ng carbon footprint ng supercomputing at AI.

Ang JUPITER ay hindi lamang isang pagpapakita ng teknikal na kalamnan: ito ay isang madiskarteng hakbang Inilalagay nito ang Europe sa exascale league na may mahusay, nasusukat na imprastraktura na bukas sa komunidad ng siyentipiko at negosyo nito. Sa pagitan ng kapangyarihan ng AI ​​Booster Module, ang versatility ng Rhea1 Cluster Module, ang kahusayan sa pamumuno ng JEDI module, at ang lumalagong EuroHPC ecosystem, ang kontinente ay nakatitiyak ng isang first-class na tool upang tugunan ang klima, kalusugan, pang-industriya, at siyentipikong mga hamon na may sarili nitong ambisyon.