Hewlett Packard Enterprise bouwt in Finland in opdracht van tien Europese landen een supercomputer. Het cluster genaamd LUMI krijgt een piekrekenkracht van 552 petaflops en is gebaseerd op AMD EPYC-processors en Instinct-gpu's die nog niet zijn aangekondigd.
LUMI, dat staat voor large unified modern infrastructure, wordt geplaatst bij het CSC-datacenter in Kajaani in Finland en moet halverwege volgend jaar operationeel zijn. De supercomputer heeft dan volgens de initiatiefnemers een rekenkracht van 375 petaflops en maximale piekprestaties van 552 petaflops. Tegen die tijd moet het systeem daarmee een positie in de top vijf van 's werelds snelste supercomputers innemen.
HPE heeft het contract voor de bouw in de wacht gesleept en krijgt daarvoor een budget van 144,5 miljoen euro. De supercomputer wordt voor de helft gefinancierd door de EuroHPC Joint Undertaking, een publiek-private samenwerking die de bouw van supercomputers in Europa stimuleert. Het LUMI Consortium betaalt de andere helft. Daarin zijn Finland, België, Tsjechië, Denemarken, Estland, IJsland, Noorwegen, Polen, Zweden en Zwitserland vertegenwoordigd.
Systeemarchitectuur LUMI
LUMI wordt gemaakt op basis van HPE's Cray EX-ontwerp dat bestaat uit watergekoelde blades in clusters. HPE gaat AMD EPYC-processors en Instinct-gpu's van 'de volgende generatie' gebruiken. Vermoedelijk gaat het om processors op basis van Zen 3-cores. AMD heeft de desktopvarianten daarvan al aangekondigd, maar de EPYC-serverprocessors nog niet. Volgens de LUMI-website gaat het om processors met 64 cores en krijgen de LUMI-gpu's bij elkaar opgeteld een bandbreedte van 160TB/s.
In de supercomputer zit 7 petabyte aan 'ultrasnel' flashgeheugen, gecombineerd met meer dan 80 petabyte aan 'traditionele' opslag, dat het Lustre-bestandssysteem gebruikt. Verder heeft LUMI nog een data management service op basis van Ceph van 30 petabyte. De geaggregeerde i/o-bandbreedte bedraagt 2 terabyte per seconde.
De Europese supercomputer krijgt een onderdeel voor data-analyse met 32 terabyte aan geheugen en 64 gpu's. Deze data analytics partition wordt gebruikt voor visualisatie, het analyseren en pre- en post-processen van grote hoeveelheden data. De verschillende onderdelen van de supercomputer zijn verbonden met de Cray Slingshot-interconnect, die 200Gbit/s aan bandbreedte biedt. Het systeem neemt 150 vierkante meter aan oppervlakte in.
In lijn met het Digital Green Deal-beleid van de Europese Commissie gebruikt de supercomputer volledig CO₂-neutrale energie. De warmte die het systeem genereert, zal 20 procent van de stadsverwarming van het omliggende gebied leveren. Volgens de bouwers behoort LUMI tot 's werelds efficiëntste supercomputers.
De helft van de rekenkracht van LUMI komt ter beschikking te staan van EuroHPC JU. Dat samenwerkingsverband wil de supercomputer beschikbaar stellen aan Europese wetenschappers en bedrijven. Van de rekenkracht die EuroHPC JU ter beschikking heeft, wordt tot 20 procent beschikbaar gemaakt voor grote en kleine bedrijven. LUMI moet volgens de initiatiefnemers tussen 2021 en 2026 een van 's werelds 'bekendste wetenschappelijke instrumenten' worden.
Meer Europese 'pre-exascalesupercomputers'
Naast LUMI worden er nog twee Europese 'pre-exascalesupercomputers' gebouwd. EuroHPC JU werkt in Italië samen met Cineca aan Leonardo. Dat systeem wordt opgetuigd door Atos en krijgt een rekenkracht van 248 petaflops. Leonardo is gebaseerd op het Atos BullSequana XH2000-platform en bevat 'bijna' 14.000 Nvidia Ampere-gpu's. De Italiaanse supercomputer kost 120 miljoen euro en moet eind volgend jaar operationeel zijn.
Ook in het Barcelona Supercomputer Center in Spanje komt een nieuw cluster te staan. Die supercomputer heet MareNostrum 5, krijgt een piekrekenkracht van 200 petaflops en moet eind dit jaar in gebruik genomen worden. De kosten voor de bouw en het beheer voor vijf jaar bedragen 223 miljoen euro. De Europese Unie investeert 100 miljoen euro.
Exascalesupercomputers
Met de genoemde prestaties zou LUMI de momenteel snelste supercomputer ter wereld verslaan. De Top500-lijst wordt nu aangevoerd door de Japanse Fugaku-supercomputer met ARM-cpu's, die haalt maximaal 513 petaflops. Tegen de tijd dat LUMI operationeel is, zal het speelveld er echter anders uitzien. Er zijn diverse supercomputers in aanbouw die meer dan een exaflops aan rekenkracht bieden, ofwel meer dan duizend petaflops.
In de Verenigde Staten wordt gebouwd aan meerdere exascalesupercomputers, waaronder een systeem met Intel-hardware en een variant met AMD-hardware. Die systemen staan op de planning voor oplevering volgend jaar. In 2022 krijgt de VS een supercomputer met 2 exaflops aan rekenkracht, op basis van AMD Zen 4-cores.