Совместная инициатива по высокопроизводительным вычислениям в Европе EuroHPC JU сообщила о намерении провести конкурс на финансирование проектов в области создания HPC-систем на архитектуре RISC-V. Предложения будут приниматься с 26 января по 4 апреля 2023 года.

Европейский союз планирует выделить €270 млн на развитие экосистемы RISC-V. Речь идёт как об аппаратных решениях, так и о сопутствующем ПО. В частности, будет изучаться подход, основанный на чиплетах: это позволит применять процессоры RISC-V в паре с ускорителями в одном корпусе микросхемы.

Источник изображения: HPC Wire

Инициатива нацелена на уменьшение зависимости Европы от изделий с архитектурами x86 и Arm. В начале 2022 года консорциум EuroHPC JU объявил о выделении €141 млн на развитие собственных CPU, ускорителей и суперкомпьютеров. Речь шла в том числе о решениях на основе RISC-V. В Европейском союзе уже принят Закон о чипах, нацеленный на формирование новой экосистемы производства микросхем: в документе содержатся неоднократные упоминания архитектуры RISC-V.

Научные учреждения в Европе создали экспериментальные системы на основе RISC-V. К примеру, пользователи могут получить доступ к платформам SUPER-V в Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC) и ExCALIBUR в Эдинбургском университете. А Европейская инициатива по процессорам разработала ускорители машинного обучения RISC-V, которые в ближайшие годы появятся на экзафлопсных суперкомпьютерах. BSC и Intel совместно проектируют суперкомпьютерный чип с архитектурой RISC-V.

В целом, интерес к RISC-V со стороны IT-компаний стремительно растёт. В течение последнего времени решения в данной сфере представили сразу несколько разработчиков. Так, Ventana Micro Systems анонсировала целое семейство высокопроизводительных процессоров, первенцем в котором стал чип Veyron V1. У MIPS появилось высокопроизводительное ядро eVocore P8700 на основе RISC-V, у SiFive — ядро Performance P670. Компания Andes представила RISC-V чипы AndesCore AX60 для ИИ, 5G и ЦОД.

Совместная инициатива по высокопроизводительным вычислениям в Европе EuroHPC JU и некоммерческий консорциум CINECA, состоящий из 69 итальянских университетов и 21 национальных исследовательских центров, провели церемонию запуска суперкомпьютера Leonardo.

В основу комплекса положены платформы Atos BullSequana X2610 и X2135. Система Leonardo состоит из двух секций — общего назначения и с ускорителями вычислений (Booster). Когда строительство системы будет завершено, первая будет включать 1536 узлов, каждый из которых содержит два процессора Intel Xeon Sapphire Rapids с 56 ядрами и TDP в 350 Вт, 512 Гбайт оперативной памяти DDR5-4800, интерконнект NVIDIA InfiniBand HDR100 и NVMe-накопитель на 8 Тбайт.

Источник изображения: HPCwire

Секция Booster объединяет 3456 узлов, каждый из которых содержит один чип Intel Xeon 8358 с 32 ядрами, 512 Гбайт ОЗУ стандарта DDR4-3200, четыре кастомных ускорителя NVIDIA A100 с 64 Гбайт HBM2-памяти, а также два адаптера NVIDIA InfiniBand HDR100. Кроме того, в состав комплекса входят 18 узлов для визуализации: 6,4 Тбайт NVMe SSD и два ускорителя NVIDIA RTX 8000 (48 Гбайт) в каждом. Вычислительный комплекс объединён фабрикой с топологией Dragonfly+.

Источник: CINECA

Для хранения данных служит двухуровневая система. Производительный блок (5,4 Пбайт, 1400 Гбайт/с) содержит 31 модуль DDN Exascaler ES400NVX2, каждый из которых укомплектован 24 NVMe SSD вместимостью 7,68 Тбайт и четырьмя адаптерами InfiniBand HDR. Второй уровень большой ёмкости (106 Пбайт, чтение/запись 744/620 Гбайт/с) состоит из 31 массива DDN EXAScaler SFA799X с 82 SAS HDD (7200 PRM) на 18 Тбайт и четырьмя адаптерами InfiniBand HDR. Каждый из массивов включает два JBOD-модуля с 82 дисками на 18 Тбайт. Для хранения метаданных используются 4 модуля DDN EXAScaler SFA400NVX: 24 × 7,68 Тбайт NVMe + 4 × InfiniBand HDR.

Изображение: CINECA

В настоящее время Leonardo обеспечивает производительность более 174 Пфлопс. Ожидается, что суперкомпьютер будет полностью запущен в первой половине 2023 года, а его пиковое быстродействие составит 250 Пфлопс. Уже сейчас система занимает четвёртое место в последнем рейтинге самых мощных суперкомпьютеров мира TOP500. В Европе Leonardo является второй по мощности системой после LUMI.

Leonardo оборудован системой жидкостного охлаждения для повышения энергоэффективности. Кроме того, предусмотрена возможность регулировки энергопотребления для обеспечения баланса между расходом электричества и производительностью. Суперкомпьютер ориентирован на решение высокоинтенсивных вычислительных задач, таких как обработка данных, ИИ и машинное обучение. Половина вычислительных ресурсов Leonardo будет предоставлена пользователям EuroHPC.

Расположенная в Кракове Академия Горичзо Хутнича (AGH) ввела в эксплуатацию новый суперкомпьютер Athena. А в скором времени польская Познань приютит и один из первых квантовых компьютеров, создаваемых в рамках панъевропейского проекта European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU).

Новый суперкомпьютер встал в строй в компьютерном центре CYFRONET, расположенном в ЦОД Podole Data Center. Задействована передовая система управления энергией, охлаждением и кондиционированием, а выделяемое суперкомпьютером тепло используется для отопления здания. Athena имеет пиковую производительность 7,7 Пфлопс и занимает 105 место в последнем списке TOP500 самых мощных суперкомпьютеров мира. Быстродействие не так велико, но зато эта система входит в десятку самых энергоэффективных суперкомпьютеров в списке Green500. Потребляет машина всего 147 кВт.

Источник изображения: CYFRONET

Суперкомпьютер построен польской компанией Format и состоит из 48 серверов FormatServer THOR ERG21, оснащённых 6144 вычислительными ядрами — используются процессоры AMD EPYC, 384 SXM-ускорителя NVIDIA A100 (40 Гбайт) и интерконнект InfiniBand HDR. Athena предназначена в первую очередь для ИИ-нагрузок и решения медицинских задач. Новая система дополнит уже работающие в CYFRONET Prometheus (2,3 Пфлопс, HPE) и Ares (3,5 Пфлопс, Huawei).

Не менее важен и ещё один проект — в Познаньском суперкомпьютерном и сетевом центре (PSNC) будет построен квантовый компьютер при сотрудничестве с компанией Creotech Instruments. Это одна из шести европейских площадок, выбранных в рамках проекта EuroHPC. Предусматривается привлечение в центр экспертов по квантовым технологиям из Центральной и Восточной Европы, включая Австрию, Венгрию, Латвию, Литву и Словению. Помимо Польши, ко второй половине 2023 года Европа намерена ввести в эксплуатацию квантовые мощности в Германии, Испании, Франции, Италии и, наконец, Чехии.

В рамках проекта European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), реализуемого властями Евросоюза, странами-участницами и частными компаниями с целью создания инфраструктуры высокопроизводительных вычислений, отобраны первые локации, предназначенные для размещения квантовых компьютеров.

Представители Еврокомиссии считают, что совместный проект является важнейшим для цифрового общества региона, позволит не только внести вклад в борьбу с изменениями климата, но и станет значимым шагом на пути создания доступной квантовой инфраструктуры в ЕС.

Источник изображения: IT4Innovations

Агентство EuroHPC JU приняло решение о размещении первых квантовых компьютеров в Чехии, Германии, Испании, Франции, Италии и Польше, причём новые системы, предназначенные преимущественно для разработок и научных исследований, проводимых учёными из ЕС, могут ввести в эксплуатацию уже ко второй половине 2023 года. Системами также смогут пользоваться представители промышленности и государственного сектора.

Ожидается, что квантовые системы интегрируют в уже существующие суперкомпьютеры, а специально отобранные операторы будут управлять ими от имени EuroHPC JU. Вендоры, ответственные за выпуск квантовых систем, пока не названы. Системы будут софинансироваться EuroHPC JU посредством инициативы Digital Europe Programme и 17-ю странами ЕС. В частности, EuroHPC оплатит до половины расходов. Общие инвестиции составят порядка €100 млн, хотя точные суммы ещё предстоит выяснить.

Пока в рамках сотрудничества EuroHPC JU построено семь суперкомпьютеров: Vega в Словении, MeluXina в Люксембурге, Discoverer в Болгарии, Karolina в Чехии, Deucalion в Португалии, LUMI в Финляндии, а также Leonardo в Италии. В следующем году в Испании будет введён в эксплуатацию Marenostrum 5 производительностью 314 Пфлопс, а площадка Forschungszentrum Jülich в Германии рассматривается в качестве базы для первой системы экзафлопсного уровня — JUPITER. Также в планах есть системы относительно небольшой производительности: DAEDALUS (Греция), LEVENTE (Венгрия), CASPIr (Ирландия) и EHPCPL (Польша).

У MareNostrum-5 непростая судьба — проект был заморожен прошлым летом из-за разногласий между участниками, причём произошло это тогда, когда машинный зал в Барселонском суперкомпьютерном центре был уже практически готов. Участники не смогли выбрать поставщика оборудования между IBM с Lenovo и Atos. Теперь же стало известно, что победила Atos, весьма вовремя представившая новую HPC-платформу BullSequana XH3000.

Правда, теперь MareNostrum-5 уже не претендует на звание самого быстрого суперкомпьютера Европы в FP64-вычислениях, поскольку его производительность составит 314 Пфлопс. Но вот в ИИ-нагрузках, как сообщила NVIDIA изданию HPCWire, в Евросоюзе ему равных не будет — ожидаемый уровень производительности в этом случае составит 18 Пфлопс. Основу систему составят Arm-процессоры Grace Superchip, которые будут дополнены ускорителями H100, интерконнектом InfiniBand NDR (Quantum-2), 200-Пбайт СХД и 400-Пбайт архивным хранилищем.

Изображение: BSC

Это будет вторая после ALPS крупная европейская система, построенная на Arm-чипах Grace. Стоимость MareNostrum-5 составит €151,41 млн. Половину этой суммы оплатит EuroHPC и половина же машинного времени достанется участникам консорциума. Остальные расходы поделят между собой Испания, Португалия и Турция. Новый суперкомпьютер будет использоваться в первую очередь для медицинских исследований, разработки лекарств, создания вакцин, изучения распространения вирусов, а также для задач ИИ и Big Data.

Изображение: BSC

Впрочем, более традиционные HPC-нагрузки в области климатологии, инженерных расчётов, материаловедения и т.д. на нём тоже будут выполняться. Машина будет обладать высокой энергоэффективностью. Питать её планируется исключительно от «зелёных» источников энергии, а выделяемое тепло будет утилизировано. В этом отношении она будет похожа на финский LUMI, самый быстрый европейский суперкомпьютер на сегодняшний день. Но скоро LUMI должен будет уступить первое место экзафлопсной системе JUPITER (Германия).

Помимо LUMI под патронажем EuroHPC сейчас находятся четыре суперкомпьютера: MeluXina (Люксембург), Karolina (Чехия), Discoverer (Болгария) и Vega (Словения). В скором времени будут введены в строй системы LEONARDO (Италия) и Deucalion (Португалия). Вместе с JUPITER были анонсированы ещё четыре суперкомпьютера: DAEDALUS (Греция), LEVENTE (Венгрия), CASPIr (Ирландия) и EHPCPL (Польша). Ну а MareNostrum-5 должен заработать в 2023 году.

Всемирная гонка суперкомпьютеров экзафлопсного класса продолжается, и теперь в игру, наконец, вступил Евросоюз — консорциума EuroHPC сегодня раскрыл некоторые подробности о первой европейской система подобного уровня. Им станет машина под названием JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research), которая должна будет войти в строй в следующем году.

Система будет смонтирована в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии. Сведений об аппаратной начинке JUPITER пока не так много, но в конструкции нового HPC-монстра будет применён тот же модульный подход, что был опробован на его предшественнике, суперкомпьютере JUWELS. Последний вступил в строй в 2018 году и на данный момент содержит несколько кластеров и бустеров с различной архитектурой.

Архитектура европейской экзафлопсной системы включает необычные средства. Источник: FZJ

Новая система получит отдельные модули, куда входят вычислительные узлы, пулы памяти, узлы с различными ускорителями, узлы визуализации и т.д. Более того, она может быть дополнена блоками, которые содержат нейроморфные и квантовые системы, а также любые вычислительные модули, построенные на технологиях Евросоюза. Стоимость JUPITER оценивается примерно в €502 млн. Половину оплатит EuroHPC, четверть предоставит Министерство образования и науки Германии, оставшаяся четверть придётся на долю Министерства культуры и науки Северной Рейн-Вестфалии.

Машинный зал JUWELS. Источник: FZJ

Проектировщики уделят серьёзное внимание энергоэффективности новой системы. Ожидается, что её потребление составит около 15 МВт, то есть она будет экономичнее нынешнего лидера TOP500 в лице Frontier. Для питания JUPITER планируется задействовать возобновляемые источники энергии, а СЖО будет использовать теплоноситель с относительно высокой рабочей температурой. Рассматривается возможность утилизации выделяемого системой тепла, как это реализовано в финском LUMI.

Страны, уже запустившие системы EuroHPC отмечены тёмно-синим, светло-синие — в процессе, жёлтым отмечены новички. Источник: EuroHPC

Консорциум также анонсировал ещё четыре, более скромных суперкомпьютера. Это греческий DAEDALUS, венгерский LEVENTE, ирландский CASPIr и польский EHPCPL. В течение следующих нескольких лет EuroHPC планирует ввести в строй ещё минимум два суперкомпьютера экзафлопсного класса, так что гонка за зеттафлопом станет ещё интереснее. Впрочем, и Европе, и США надо опасаться в первую очередь Китая.

HPE и EuroHPC официально ввели в эксплуатацию вычислительную систему LUMI, установленную в ЦОД центре IT Center for Science (CSC) в Каяани (Финляндия), которая на данный момент считается самым мощным суперкомпьютером в Европе. LUMI — это первая система предэкзафлопсного класса, созданная в рамках совместного европейского проекта EuroHPC.

LUMI будет в основном использоваться для решения важных для общества задач, включая исследования в области изменения климата, медицины, наук о жизни и т.д. Система будет применяться для приложений, связанных с высокопроизводительными вычислениями (HPC), искусственным интеллектом и аналитикой данных, а также в областях их пересечения. Для отдельных пользователей суперкомпьютер будет доступен в рамках второй пилотной фазы в августе, а полностью укомплектованная система станет общедоступной в конце сентября.

Суперкомпьютер LUMI (Фото: Pekka Agarth)

Суперкомпьютер стоимостью €202 млн принадлежит EuroHPC (JU). Половина из этой суммы была предоставлена Евросоюзом, четверть — Финляндией, а остальная часть средств поступила от остальных членов консорциума, включающего 10 стран. По состоянию на 30 мая LUMI занимал третье место в списке TOP500 самых быстрых суперкомпьютеров мира. Сейчас его производительность составляет 151,9 Пфлопс при энергопотреблении 2,9 МВт.

LUMI (снег в переводе с финского) базируется на системе HPE Cray EX. Система состоит из двух комплексов. Блок с ускорителями включает 2560 узлов, каждый из которых состоит из одного 64-ядерного кастомного процессора AMD EPYC Trento и четырёх AMD Instinct MI250X. Второй блок под названием LUMI-C содержит только 64-ядерные CPU AMD EPYC Milan в 1536 двухсокетных узлах, имеющих от 256 Гбайт до 1 Тбайт RAM.

Дата-центр LUMI (Фото: Fade Creative)

LUMI также имеет 64 GPU NVIDIA A40, используемых для рабочих нагрузок визуализации, и узлы с увеличенным объёмом памяти (до 32 Тбайт на кластер). Основной интерконнект — Slingshot 11. Хранилище LUMI построено на базе СХД Cray ClusterStor E1000 c ФС Lustre: 8 Пбайт SSD + 80 Пбайт HDD. Также есть объектное Ceph-хранилище ёмкостью 30 Пбайт. Агрегированная пропускная способность СХД составит 2 Тбайт/с. В ближайшее время суперкомпьютер получит дополнительные узлы.

После завершения всех работ производительность суперкомпьютера, как ожидается, вырастет примерно до 375 Пфлопс, а пиковая производительность потенциально превысит 550 Пфлопс. Общая площадь комплекса составит порядка 300 м², а энергопотребление вырастет до 8,5 МВт. Впрочем, запас у площадки солидный — от ГЭС она может получить до 200 МВт. «Мусорное» тепло идёт на обогрев местных домов.

Европейский консорциум EuroHPC JU объявил о запуске трёх новых проектов общей стоимостью €140,7 млн, направленных на организацию ЕС и его партнёрами по EuroHPC JU независимой разработки микропроцессоров и технологий высокопроизводительных вычислений (HPC), а также продвижение суверенной европейской HPC-экосистемы: European Processor Initiative (EPI SGA2), European PILOT и European Pilot для Exascale (EUPEX).

European Processor Initiative (EPI) отчитался о завершении первого этапа и приступил ко второму. Проект реализуется в рамках рамочного соглашения о партнёрстве в области европейских микропроцессорных технологий. Главными задачами EPI являются укрепление конкурентоспособности и лидирующих позиций европейской промышленности и науки и разработка собственной микропроцессорной технологии со значительно улучшенным соотношением производительности и энергопотребления, в том числе для HPC и Big Data.

Изображения: EuroHPC/EPI

Вторая фаза проекта сосредоточится на завершении разработки европейских CPU (Arm) и ускорителя (RISC-V + дополнительные вычислительные блоки). Образцы последнего были получены ещё в прошлом году. На данном этапе проект будет координироваться Atos (Bull SAS). Этот этап рассчитан на 3 года с бюджетом до €70 млн, который выделит Евросоюз и страны-участниками EuroHPC. Ранее SiPearl, занимающаяся разработкой CPU, уже получила дополнительные €17,5 млн рамках программы EIC Accelerator (European Innovation Council).

Ещё один проект, European Pilot for Exascale (EUPEX), ориентирован на вычисления экзафлопсного класса. Как и вторая фаза EPI, он официально стартовал 1 января 2022 года. В рамках проекта будет разрабатываться первая независимая (в первую очередь от США) HPC-платформа, объединяющая весь спектр европейских технологий — от архитектуры, вычислительных блоков, системного ПО и инструментов разработки до собственно HPC-приложений.

EUPEX создаст открытый и масштабируемый прототип HPC-платформы промышленного уровня. Пилотная система будет использоваться для разработки ПО в области HPC, ИИ и Biga Data в сотрудничестве с ключевыми европейскими сообществами пользователей и компаниями. Этот проект также координируется Atos. На его реализацию отведено 4 года, бюджет проекта — на уровне €40,7 млн.

Проект European PILOT (Pilot using Independent, Local and Open Technologies) стартовал ещё 1 декабря 2021 года, причём он связан с EUPEX соглашением о сотрудничестве. В рамках European PILOT ведётся проектирование европейского ускорителя на базе архитектуры RISC-V. Ускорители обычно обеспечивают большую часть номинальной производительности FP-вычислений в современных HPC-системах и являются основными блоками будущих суперкомпьютеров экзафлопсного класса.

Новые ускорители предполагается использовать в высокоплотных HPC-системах с жидкостным иммерсионным охлаждением. Как и все прочие аппаратные и программные решения, он будет использовать наработки преимущественно европейских компаний и организаций, а также независимые и открытые продукты. Проект European PILOT координируется Барселонским суперкомпьютерным центром (BSC). Он рассчитан на 42 месяца с бюджетом в пределах €30 млн.

Консорциум EuroHPC объявил новый тендер на покупку суперкомпьютера MareNostrum 5. Он должен прийти на замену MareNostrum 4, а сделка изначально должна была завершиться ещё в конце 2020 года. Однако по состоянию на март текущего года она оставалась в «подвешенном» состоянии, а летом её и вовсе отменили.

Напомним, что все проекты софинансируются EuroHPC и страной, где будет размещена очередная система. В данном случае стороны не смогли договориться о поставщике. Испания получила более выгодное предложение от IBM/Lenovo, а EuroHPC хотел обратиться к компании Atos, что помогло бы развитию европейских HPC-решений. Публично же участники процесса объяснили задержки изменениями в спецификациях системы. В результате тендер отменили.

Суперкомпьютер MareNostrum 4 (Фото: Barcelona Supercomputing Center)

Сам суперкомпьютер производительностью не менее 205 Пфлопс (ранее говорилось о 200 Пфлопс) должен разместиться в Барселонском суперкомпьютерном центре (BSC). Он поможет ускорить медицинские исследования, разработку вакцин, создание ИИ-приложений и работу с Big Data. Сам суперкомпьютер будет гетерогенным и получит быстрое хранилище ёмкостью от 204 Пбайт, со скоростью чтения 1,6 Тбайт/сек и записи — 1,2 Тбайт/сек.

EuroHPC планирует начать установку MareNostrum5 в III квартале 2022 года — к концу года будут готовы, как минимум, системы вычислений и хранения данных. При этом некие технологии «следующего поколения», о которых много говорилось ранее, станут доступны только в 2023 году. Тендер также предполагает, что MareNostrum5 будет энергоэффективным (PUE менее 1,08), получать «зелёную» электроэнергию и отдавать «мусорное» тепло.

Как и в случае с другими закупками, половина затрат будет покрыта EuroHPC, а другая — будет оплачена странами-участниками (Испания, Португалия и Турция). Отметим, что пару лет назад EuroHPC объявил о планах закупить и развернуть восемь новых систем: пять петафлопсного класса и ещё три мощностью до 1 Эфлопс. Первая крупная из них (Vega) уже попала в TOP500. В 2022 году ожидается ввод в строй машин LUMI и Leonardo.

Европейский консорциум EuroHPC JU сообщил о старте двух конкурсов для будущего проекта. В них могут принять участие площадки, которым интересны размещение и эксплуатация новых суперкомпьютеров. Среди них будет одного система экзафлопсного класса и несколько машин среднего уровня. После отбора заявок между EuroHPC и площадками будет подписано партнёрское соглашение.

Заявитель может представлять одно государство или консорциум нескольких государств, которым интересна тематика суперкомпьютерных вычислений. Следуем отметить, что к такого рода площадкам предъявляются особые требования с точки зрения систем энергообеспечения и охлаждения, а также квалификации обслуживающего персонала.

exdci.eu

Финансирование проекта будет идти от EuroHPC JU за счёт бюджетных программ Digital Europe Programme (DEP) и Horizon Europe (HE), а также взносов со стороны участников консорциума. Организация готова оплатить до 50% от общей стоимости суперкомпьютера высокого класса, но не более €250 млн. Для систем среднего уровня условия иные — компенсируется до 35% от общей стоимости суперкомпьютеров и с общим максимальным вкладом до €120 млн.