Η πρώτη μονάδα του υπερυπολογιστή exascale JUPITER, με την ονομασία JEDI, καταλαμβάνει την πρώτη θέση στον κατάλογο Green500 των πιο ενεργειακά αποδοτικών υπερυπολογιστών παγκοσμίως, όπως ανακοίνωσαν σήμερα το Forschungszentrum Jülich και η κοινή επιχείρηση EuroHPC, μαζί με την κοινοπραξία υπερυπολογιστών ParTec-Eviden, στο Διεθνές Συνέδριο Υπερυπολογιστών (ISC) στο Αμβούργο.

Το JUPITER Exascale Development Instrument εγκαταστάθηκε τον Απρίλιο από τη γερμανο-γαλλική κοινοπραξία και διαθέτει το ίδιο υλικό με την προωθητική μονάδα JUPITER, η οποία κατασκευάζεται επί του παρόντος στο Forschungszentrum Jülich.

Ο ταχύς ρυθμός της ψηφιοποίησης και η αυξανόμενη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν όλο και μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ και, με τη σειρά τους, ενέργεια. Τα κέντρα δεδομένων αντιπροσωπεύουν σήμερα το 4 % της γερμανικής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας και η τάση αυτή είναι αυξητική. Ως εκ τούτου, η αποδοτική υπολογιστική τεχνολογία έχει γίνει ένα όλο και πιο σημαντικό ζήτημα τα τελευταία χρόνια. Η έρευνα καθώς και τα μέτρα για την αύξηση της ενεργειακής απόδοσης έχουν επίσης αυξηθεί.

Ο υπερυπολογιστής JUPITER που προμηθεύτηκε από την ευρωπαϊκή πρωτοβουλία υπερυπολογιστών EuroHPC Joint Undertaking αποτελεί πραγματικό πρωτοπόρο στον τομέα αυτό. Η πρώτη μονάδα που εγκαταστάθηκε τον Απρίλιο, το JUPITER Exascale Development Instrument (JEDI), είναι ικανή για 72 δισεκατομμύρια πράξεις κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο ανά watt. Αντίθετα, ο προηγούμενος ηγέτης πέτυχε περίπου 65 δισεκατομμύρια.

Καθοριστικός παράγοντας για την εξαιρετική απόδοση της μονάδας είναι η χρήση μονάδων επεξεργασίας γραφικών (GPU) και το γεγονός ότι είναι δυνατή η βελτιστοποίηση επιστημονικών εφαρμογών για υπολογισμούς σε GPU. Σήμερα, σχεδόν όλα τα κορυφαία συστήματα στην κατάταξη Green500 βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε GPU, οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν υπολογισμούς με πολύ μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση από ό,τι οι συμβατικές κεντρικές μονάδες επεξεργασίας (CPU).

Το σύστημα ανάπτυξης JEDI είναι ένα από τα πρώτα συστήματα στον κόσμο που χρησιμοποιεί την τελευταία γενιά επιταχυντών από την NVIDIA: το NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip, το οποίο συνδυάζει την GPU NVIDIA Hopper και την CPU NVIDIA Grace σε μια ενιαία μονάδα. Βασισμένο στην τελευταία αρχιτεκτονική BullSequana XH3000 της Eviden, το σύστημα περιλαμβάνει το εξαιρετικά αποδοτικό σύστημα ψύξης με ζεστό νερό, Direct Liquid Cooling, το οποίο απαιτεί σημαντικά λιγότερη ενέργεια από τη συμβατική αερόψυξη και επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση της παραγόμενης θερμότητας στο επόμενο στάδιο.

Η πρόδρομη μονάδα JUPITER JEDI διαθέτει ήδη τον ίδιο εξοπλισμό με την επόμενη μονάδα αναμνηστικού JUPITER. Οι επιστήμονες έχουν πρόσβαση στο υλικό σε πρώιμο στάδιο ανάπτυξης στο πλαίσιο του προγράμματος JUPITER Research and Early Access Program (JUREAP), προκειμένου να βελτιστοποιήσουν τους κώδικες τους. Σε αυτό το πλαίσιο, υποστηρίζονται από εμπειρογνώμονες του Κέντρου Υπερυπολογιστών Jülich.

Ο Emmanuel Le Roux, Group SVP, Global Head of HPC, AI & Quantum στην Eviden, Atos Group, σχολίασε: "Αυτό το σημαντικό ορόσημο με τις πρώτες μονάδες του υπερυπολογιστή Jupiter exascale, JEDI, να στεφανώνουν τη λίστα GREEN500 μας γεμίζει με τεράστια υπερηφάνεια. Η συνεργασία μας σε αυτή την προσπάθεια υπογραμμίζει τη σταθερή αφοσίωσή μας στο να βοηθάμε τους πελάτες μας να καινοτομούν, δίνοντάς τους παράλληλα την ευκαιρία να επιτύχουν τους στόχους τους για τη βιωσιμότητα. Η επίτευξη εξαιρετικής υπολογιστικής ισχύος με ταυτόχρονη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας αποτελεί αξιοσημείωτο επίτευγμα. Καθοριστικό ρόλο σε αυτή την επιτυχία παίζει η πρωτοποριακή τεχνολογία ψύξης με ζεστό νερό, Direct Liquid Cooling, η οποία ενσωματώνεται απρόσκοπτα στο σύστημα BullSequana XH3000. Όχι μόνο βελτιώνει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση, αλλά και επαναχρησιμοποιεί με ευρηματικό τρόπο τη θερμότητα που χάνεται".

Ο JUPITER πρόκειται να είναι ο πρώτος υπερυπολογιστής στην Ευρώπη που θα ξεπεράσει το όριο του ενός exaflop, το οποίο αντιστοιχεί σε ένα πεντάκις εκατομμύριο ("1" ακολουθούμενο από 18 μηδενικά) πράξεις κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο. Το τελικό σύστημα θα εγκατασταθεί σταδιακά κατά το δεύτερο εξάμηνο του τρέχοντος έτους και θα διατεθεί αρχικά σε επιστημονικούς χρήστες στο πλαίσιο του προγράμματος πρώιμης πρόσβασης, προτού τεθεί σε γενική λειτουργία από τους χρήστες στις αρχές του 2025.

Η τεράστια υπολογιστική ισχύς του JUPITER θα βοηθήσει να ξεπεραστούν τα όρια των επιστημονικών προσομοιώσεων και να εκπαιδευτούν μεγάλα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης. Το αρθρωτό σύστημα exascale χρησιμοποιεί τη δυναμική αρθρωτή αρχιτεκτονική συστήματος (dMSA) που αναπτύχθηκε από την ParTec και το Κέντρο Υπερυπολογιστών Jülich. Η ενισχυτική μονάδα JUPITER, η οποία έχει εγκατασταθεί επί του παρόντος, θα διαθέτει περίπου 125 racks BullSequana XH3000 και περίπου 24.000 NVIDIA GH200 Superchips, διασυνδεδεμένα μεταξύ τους με δίκτυο NVIDIA Quantum-2 InfiniBand. Για υπολογισμούς 8-bit, οι οποίοι είναι συνηθισμένοι για την εκπαίδευση μοντέλων AI, η υπολογιστική ισχύς πρόκειται να αυξηθεί σε πολύ πάνω από 70 exaflops. Από σήμερα, αυτό θα καθιστούσε τον JUPITER τον ταχύτερο υπολογιστή για τεχνητή νοημοσύνη στον κόσμο.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις, οι ενεργειακές ανάγκες του JUPITER θα είναι κατά μέσο όρο περίπου 11 μεγαβάτ. Περαιτέρω μέτρα θα συμβάλουν στην ακόμη πιο βιώσιμη χρήση της ενέργειας. Το αρθρωτό κέντρο δεδομένων στο οποίο θα στεγαστεί το JUPITER έχει σχεδιαστεί για να απορροφά τη θερμότητα που παράγεται κατά την ψύξη και να τη χρησιμοποιεί στη συνέχεια για τη θέρμανση των κτιρίων στην πανεπιστημιούπολη του Forschungszentrum Jülich.

Όλα τα στοιχεία υλικού και λογισμικού του JUPITER θα εγκαθίστανται και θα διαχειρίζονται από το μοναδικό JUPITER Management Stack. Πρόκειται για έναν συνδυασμό ParaStation Modulo (ParTec), SMC xScale (Eviden) και στοιχείων λογισμικού από την JSC.

Το σύστημα ανάπτυξης JUPITER JEDI είναι πολύ μικρότερο από τον τελικό υπολογιστή exascale. Αποτελείται από ένα μόνο rack της τελευταίας σειράς BullSequana XH3000, το οποίο περιέχει επί του παρόντος 24 μεμονωμένους υπολογιστές, γνωστούς ως υπολογιστικούς κόμβους. Αυτοί συνδέονται μεταξύ τους μέσω τεσσάρων μεταγωγέων NVIDIA Quantum-2 InfiniBand και θα συμπληρωθούν με 24 επιπλέον υπολογιστικούς κόμβους κατά τη διάρκεια του Μαΐου.

Κατά τη διάρκεια των μετρήσεων για την κατάταξη Green500 των πιο ενεργειακά αποδοτικών υπερυπολογιστών, το σύστημα JEDI πέτυχε υπολογιστική ισχύ 4,5 τετράκις εκατομμυρίων πράξεων κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο, ή 4,5 petaflops, με μέση κατανάλωση ενέργειας 66 κιλοβάτ. Κατά τη βελτιστοποιημένη λειτουργία, η κατανάλωση ισχύος μειώθηκε στα 52 κιλοβάτ.

πηγή via DeepL