IT4Innovations o krok blíže ke zprovoznění nejvýkonnějšího superpočítače v ČR

Smlouva byla podepsána mezi Evropským společným podnikem pro vysoce výkonnou výpočetní techniku (EuroHPC JU), společností Hewlett Packard Enterprise (HPE), která systém dodá, a IT4Innovations národním superpočítačovým centrem při VŠB – Technické univerzitě Ostrava, kde bude nový superpočítač umístěn. Superpočítač bude sloužit nejen akademické obci, ale také průmyslovým podnikům.

Na jaře roku 2019 uspělo IT4Innovations národní superpočítačové centrum v celoevropské soutěži s projektem „IT4Innovations centrum pro evropskou vědu a průmysl“ o hostitelství tzv. EuroHPC petascale superpočítačového systému, který bude vybudován v rámci společného evropského podniku EuroHPC JU. Na dodavatele systému byla vypsána soutěž, z níž jako vítěz vzešla společnost Hewlett Packard Enterprise (HPE), která se stane dodavatelem systému se špičkovým výkonem 15,2 PFlop/s. K podpisu smlouvy mezi EuroHPC JU, VŠB – Technickou univerzitou Ostrava a společností HPE, došlo 2. října 2020. Cena pořizovaného systému činí 14,86 mil. EUR, z čehož 35 % nákladů, tzn. 5,13 mil. EUR, bude uhrazeno prostřednictvím EuroHPC JU. Zbývající náklady ve výši 9,73 mil. EUR budou financovány prostřednictvím Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání (OP VVV) za podpory zdrojů Evropských strukturálních a investičních fondů. Instalace a zprovoznění tohoto unikátního výpočetního systému se plánuje na první čtvrtletí roku 2021 a jeho služba vědě, průmyslu i společnosti se plánuje až do roku 2025. Jeho celkové provozní náklady v letech 2021 až 2025 se odhadují na 14 mil. EUR.

„IT4Innovations se dlouhodobě etabluje jako přední výzkumné, vývojové a inovační centrum v oblasti vysoce výkonného počítání, datových analýz a umělé inteligence s výbornou reputací v rámci celé Evropy. Věřím, že pořízením tohoto systému se pozice IT4Innovations coby významného evropského superpočítačového centra ještě více upevní a zároveň naší univerzitě přinese zajímavé projekty jak vlastních, tak externích uživatelů z akademické obce či průmyslových partnerů,“ uvedl Václav Snášel, rektor VŠB – Technické univerzity Ostrava.

Anders Dam Jensen, výkonný ředitel společného evropského podniku EuroHPC dodává: „Tento nový superpočítač světové úrovně umístěný v České republice bude přínosem pro Evropu jako celek a přiblíží nás o krok blíže k naší ambici učinit z Evropy globálního lídra v oblasti vysoce výkonného počítání. Jeho výpočetní výkon bude přístupný evropské veřejnosti i vědeckým a průmyslovým uživatelům kdekoli v Evropě, například ke zlepšení předpovědí počasí, rozvoji ekologičtějších energetických infrastruktur nebo přizpůsobení terapie specifickým potřebám pacienta.“

Superpočítač s pracovním názvem EURO_IT4I bude dosahovat špičkového výkonu 15,2 PFlop/s a stane se tak nejvýkonnějším superpočítačem v ČR s ambicí umístit se do 10. příčky v Evropě a 50. příčky na světě. Mnohonásobně tak převýší výkon doposud nejvýkonnějšího superpočítače v IT4Innovations Salomonu s výkonem 2 PFlop/s.  Za zmínku jistě stojí akcelerovaná část superpočítače, kterou budou tvořit servery HPE Apollo 6500 s celkovým počtem 560 grafických karet NVIDIA A100 Tensor Core, které mimo jiné poskytují teoretický špičkový výkon až 175 PFlop/s pro výpočty umělé inteligence. Superpočítač bude propojen technologií NVIDIA Mellanox HDR 200Gb/s InfiniBand, která se vyznačuje extrémně nízkou latencí a chytrými akcelerátory pro výpočty v síti. Nový systém akcelerovaný grafickými kartami NVIDIA a vybavený technologií Smart InfiniBand Offload Engines tak bude perfektně připraven řešit i velmi náročné úlohy z oblasti strojového učení a umělé inteligence, což je směr, kterým se aktuálně celosvětový výzkum a vývoj ubírá.

„Musím přiznat, že jsem hrdý na to, že prostřednictvím dodávky technologií vyvinutých naší firmou můžeme přispět České republice k dalšímu rozvoji v tak pokrokových oblastech, jako jsou strojové učení, umělá inteligence nebo pokročilé metody analýz velkých dat,“ uvedl Jan Kameníček, generální ředitel společnosti Hewlett Packard Enterprise pro Českou republiku. „Nabídnuté řešení je postaveno na unikátních technologiích HPE v kombinaci s technologiemi vyvinutými společnostmi SGI a Cray, jejichž akvizice umožnily HPE masivní expanzi na trhu a rozvoj portfolia produktů a služeb v oboru výkonného počítání a supercomputingu. Realizace tohoto projektu nám též umožní dále posílit náš špičkový lokální tým, který se věnuje problematice superpočítačů a který je unikátní i v celém regionu střední a východní Evropy,“ dodává Kameníček.

„Požadavky našich uživatelů na výpočetní kapacitu superpočítačů každým rokem rostou a nebyli jsme jim již schopni plně vyhovět. Tento nový superpočítač je navržený tak, aby uceleně pokryl uživatelské požadavky při řešení komplexních vědeckých i průmyslových problémů zahrnujících klasické numerické simulace i rozsáhlé datové analýzy nebo využití umělé inteligence,“ dodává Vít Vondrák, ředitel IT4Innovations národního superpočítačového centra.

Jméno nového superpočítače bude vybráno v rámci veřejné soutěže, do které se může zapojit každý s trvalým pobytem v ČR a která potrvá do 15. prosince 2020. Více o soutěži na http://bit.ly/pojmenujsuperpocitac.

Technické parametry:

Superpočítač bude dosahovat celkového teoretického výpočetního výkonu 15,2 PFlop/s = 15,2 kvadriliónů (15 200 000 000 000 000) operací v pohyblivé řádové čárce za sekundu. V přepočtu k výkonu notebooku (např. MacBook Pro) by se jednalo o ekvivalent více než 100 000 notebooků.

Základní technické údaje:

• více než 100 000 jader CPU a 250 TB operační paměti RAM,
• více než 3,8 milionu CUDA jader / 240 000 tensorových jader akcelerátorů NVIDIA A100 Tensor Core GPU s celkově 22,4 TB superrychlé HBM2 paměti,
• 15,2 PFlop/s celkový teoretický výpočetní výkon,
• rychlá disková kapacita s výkonem 1 TB/s.

Superpočítač se bude skládat z 6 hlavních částí:

• univerzální část pro tradiční numerické simulace, kterou bude tvořit 720 počítačových serverů s celkovým teoretickým výpočetním výkonem 3,8 PFlop/s,
• akcelerovaná část tvořená 70 servery, přičemž každý z nich bude osazen 8 GPU akcelerátory s celkovým teoretickým výpočetním výkonem 11 PFlop/s pro standardní HPC simulace a až 150 PFlop/s pro výpočty umělé inteligence,
• část navržená pro zpracování rozsáhlých datových souborů poskytující až 24 TB sdílené paměti a výkonem 74 TFlop/s,
• 36 serverů s celkovým výkonem 131 TFlop/s vyhrazených k poskytování cloudových služeb,
• vysokorychlostní síť, která bude sloužit jak k propojení všech částí dohromady, tak i k propojení jednotlivých serverů rychlostí až 200 Gb/s,
• rychlé datové úložiště poskytne kapacitu více než 1 PB pro vysokorychlostní ukládání uživatelských dat rychlostí až 1 TB/s, zejména pro simulace i výpočty v oblasti náročné datové analýzy a umělé inteligence.

Pořízení EuroHPC superpočítače je financováno z projektu OP VVV s názvem „IT4Innovations národní superpočítačové centrum – cesta k exascale“, registrační číslo projektu: CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001791. Pořízení a provozování EuroHPC superpočítače je společně financováno EuroHPC JU, prostřednictvím Nástroje Evropské unie pro propojení Evropy a výzkumného a inovačního programu Horizon 2020, jakož i Českou republikou.