Polacy zbudują jeden z najszybszych na świecie superkomputerów
07.06.2019
Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie zbudują razem z partnerami europejskimi superkomputer. Będzie 10 razy szybszy niż obecnie działający najszybszy komputer w Europie. Prace odbędą się w ramach Europejskiego Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC Joint Undertaking). Deklarację o przystąpieniu Polski do EuroHPC podpisał w 2018 wicepremier Jarosław Gowin, a Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, któremu szefuje, przeznaczy na budowę komputera 5 mln euro.
Superkomputer dla badań naukowych już w 2020 roku
Polska jest jednym z ośmiu krajów, które wchodzi w skład konsorcjum LUMI (Large Unified Modern Infrastructure). Razem z Finlandią, Belgią, Czechami, Danią, Norwegią, Szwecją i Szwajcarią weźmie udział w opracowaniu, instalacji i udostępnieniu naukowcom superkomputera najwyższej klasy. Instalacja planowana jest już w roku 2020 i odbędzie się w fińskim centrum danych w Kajaani.
Polskę w konsorcjum LUMI reprezentuje Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, operator najszybszego w Polsce superkomputera Prometheus.
Przed-eksaskalowy superkomputer 10 razy szybszy od najszybszego w Europie
Planowana moc obliczeniowa superkomputera będzie ok. 10 razy większa od szwajcarskiego Piz Daint – najszybszego superkomputera działającego obecnie w Europie. Dzięki temu europejscy naukowcy i przedsiębiorcy zyskają narzędzie dostępne do tej pory jedynie światowym liderom w zakresie obliczeń wielkiej skali: USA, Japonii i Chin.
Całkowity budżet systemu wynosi ponad 207 mln euro. Połowa tej kwoty pochodzi ze środków Komisji Europejskiej, a połowa od państw tworzących konsorcjum. Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przekaże na ten cel 5 mln euro.
Przed-eksaskalowy superkomputer – dla wtajemniczonych
Planowana moc obliczeniowa superkomputera EuroHPC to ok. 200 PFlops, czyli 0,2 EFlops. Ta wartość oznacza, że będzie on ok. 10 razy szybszy od najszybszego superkomputera działającego obecnie w Europie, szwajcarskiego Piz Daint. 1 EFlops (eksaflops) to 1018 operacji zmiennoprzecinkowych (jedynka i 18 zer) wykonywanych przez superkomputer w ciągu sekundy.
Superkomputer będzie składać się z trzech partycji:
- akceleracyjnej, opartej o procesory graficzne ogólnego przeznaczenia GPU,
- klasycznej, zbudowanej z tradycyjnych procesorów CPU,
- partycji do analizy danych.
Na potrzeby prowadzenia obliczeń superkomputer będzie wyposażony w zasoby pamięci masowych o pojemności ponad 60 PB, w tym szybkie pamięci typu flash o przepustowości ponad 1TB/s. Dostęp do superkomputera będzie realizowany tradycyjnie, jak również poprzez chmurę.
Polskie badania na najwyższym poziomie
Wsparcie MNiSW na rzecz konsorcjum budującego superkomputer przed-eksaskalowy zapewni polskim naukowcom (zarówno akademickim, jak i tym z przemysłu) bezpośredni dostęp do najszybszych europejskich zasobów obliczeniowych.
Badania z wykorzystaniem istniejących superkomputerów są przez polskich naukowców prowadzone w wielu różnych obszarach. Obejmują one m.in. takie tematy jak:
- sztuczne liście grafenowe odtwarzające proces fotosyntezy,
- komputerowe projektowanie leków,
- modelowanie enzymów i wydajnych katalizatorów,
- symulacje cząstek elementarnych,
- analizę fal grawitacyjnych i wiele innych.
Obliczenia wielkiej skali umożliwią przeprowadzanie wielokrotnie bardziej zaawansowanych badań niż obecnie. Nowe możliwości pozwolą na dokonywanie przełomów w nauce. Przekroczenie istniejących ograniczeń przyczyni się do nowych osiągnięć w zakresie chemii, inżynierii materiałowej, biotechnologii, fizyki czy medycyny.
Zmiany klimatyczne, rozwój SI i czysta energia – wyzwania przed EuroHPC
Moc obliczeniowa superkomputera z centrum obliczeniowego z Kajaani pozwoli podjąć również takie problemy badawcze jak: prognozowanie zmian klimatycznych, rozwój sztucznej inteligencji, produkcję czystej energii czy wspomoże badania w zakresie medycyny spersonalizowanej. Zagadnienia te wpisują się bezpośrednio w nowatorskie badania, jakie będą prowadzone w Polsce w ramach Centrów Doskonałości, laureatów rozstrzygniętego niedawno konkursu TEAMING for Excellence.
Więcej o TEAMIG for Excellence.
Centra Kompetencji EuroHPC
Współfinansowanie superkomputerów – zarówno przed-eksaskalowych jak i petaskalowych – to tylko jeden z filarów aktywności Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC. Superkomputery mają wesprzeć drugi filar, czyli rozwój europejskich badań w zakresie, i przy współpracy obliczeń wielkiej skali. Jednym z głównych elementów drugiego filaru jest budowa Centrów Kompetencji EuroHPC.
Centra są naturalnym rozszerzeniem Hubów Innowacji Cyfrowych. Głównym zadaniem Centrów będzie wsparcie badań naukowych w przemyśle z udziałem badaczy środowiska akademickiego oraz wykorzystaniu dostarczanych przez superkomputery EuroHPC zasobów obliczeniowych. Kluczowym aspektem wsparcia przemysłu będzie również transfer wiedzy w zakresie wykorzystania zasobów superkomputerów, poszukiwanie i kojarzenie partnerów w zakresie wspólnych prac badawczych przemysłu i nauki, skalowanie problemów badawczych i oprogramowania do wymogów eksaskali oraz szkolenia i rozwój umiejętności technicznych w zakresie prowadzenia obliczeń w wielkiej skali.
Polskie aktywności w zakresie Centrum Kompetencji EuroHPC koordynowane są przez krakowski Cyfronet, przy udziale wszystkich polskich centrów superkomputerowych. Planowana jest jednocześnie ścisła współpraca z Centrami Kompetencji EuroHPC krajów zrzeszonych w LUMI. Oferta Centrów Kompetencji EuroHPC skierowana będzie zarówno dla przedsiębiorców sektora MŚP, dużych firm, jak i start-upów.