Im Barcelona Supercomputing Centre (BSC) in Spanien wurde am Donnerstag (21. Dezember) der Supercomputer MareNostrum5 eingeweiht. Damit ist die erste Generation von acht Supercomputern der mittleren Leistungsklasse komplett.
Der neue Supercomputer wurde vom Gemeinsamen Unternehmen für Europäisches Hochleistungsrechnen (EuroHPC JU) erworben. MareNostrum5 wurde entwickelt, um die medizinische Forschung in Europa zu fördern. Er soll die Forschung in den Bereichen Arzneimittel- und Impfstoffentwicklung, Simulationen der Virusausbreitung, künstliche Intelligenz und Big-Data-Anwendungen stärken.
Die Gesamtinvestition für den in Barcelona stehenden Supercomputer, einschließlich der Anschaffung und Wartung des Systems, beläuft sich auf mehr als 151 Millionen Euro. Die Hälfte davon wird von der EU und die andere Hälfte von einem Konsortium unter spanischer Leitung finanziert.
„Die EU schließt ihre erste Investitionsrunde in das Supercomputing ab, die 2018 eingeleitet wurde und mit der sie ihre Supercomputing-Kapazität um das 14-fache erhöht hat. Damit ist Europa wieder auf der Weltkarte des Supercomputings vertreten“, sagte Thomas Skordas, stellvertretender Generaldirektor für Kommunikationsnetze, Inhalte und Technologien (DG CNECT), gegenüber Euractiv.
Um ein Supercomputing-Ökosystem in Europa zu schaffen, sollen zwischen 2021 und 2027 sieben Milliarden Euro in EU-basierte Supercomputer investiert werden. Die Ausgaben von bis zu drei Milliarden Euro werden jeweils von der EU und den Mitgliedstaaten getragen, während die verbleibende Milliarde Euro von privaten Partnern finanziert wird.
„Alle acht Maschinen der ersten Generation von EuroHPC-Systemen sind jetzt draußen und können von europäischen Forschern genutzt werden, um die Grenzen der wissenschaftlichen und technologischen Innovation zu erweitern“, sagte Anders Dam Jensen, geschäftsführender Direktor von EuroHPC JU, gegenüber Euractiv.
Die Rechenleistung der acht erworbenen Supercomputer beläuft sich auf 1,2 exaFLOPS, was 1,2 Milliarden (oder 1,2*10^18) Berechnungen pro Sekunde entspricht, die den Wissenschaftskreisen zur Verfügung gestellt werden.
„Sie können Hunderte von verschiedenen Anwendungen ausführen, die zu wissenschaftlichen Durchbrüchen beitragen und tiefgreifende gesellschaftliche Auswirkungen haben. Sie helfen bei der Entdeckung und Entwicklung neuer Medikamente und Materialien oder beim Verständnis des Klimawandels und extremer Wetterereignisse“, so Skordas weiter.
Um das Supercomputing-System mit dem Quantencomputing zu verbinden, will EuroHPC die ersten sechs Quantencomputer erwerben, die neben den Rechenzentren dieser Supercomputer installiert werden sollen.
Ziel ist es, Quanten- und klassisches Supercomputing zu kombinieren, um die Rechenzeit von Supercomputern weiter zu beschleunigen.
Internationale Rangliste
Im Vergleich mit anderen Supercomputern sthet MareNostrum5 in der EU an dritter und weltweit an achter StelleI, so die Rangliste der TOP500, einem standardisierten Maßstab für die Leistung von Supercomputern. Seit letztem Monat gilt der Supercomputer als der umweltfreundlichste in Europa und belegt im weltweiten Vergleich den sechsten Platz.
„In der EU gibt es derzeit acht Supercomputer, darunter drei der zehn besten Supercomputer der Welt“, erklärte Skordas.
Im Jahr 2018 lag die Supercomputing-Kapazität der EU mit 70 Maschinen im Vergleich zu den Top-500-Maschinen bei etwa zwölf Prozent. Fünf Jahre später, mit 14-mal mehr Rechenleistung, macht Europa mit 113 Supercomputern 21 Prozent aus.
Das Supercomputing-Ökosystem der EU
Die nächste Investition konzentriert sich auf Exascale-Supercomputer, die über eine höhere Rechenkapazität verfügen als Mid-Range-Maschinen, sogenannte Pre-Exascale-Supercomputer. Bislang ist die Einweihung von JUPITER in Deutschland für das nächste Jahr geplant, gefolgt von Jules Verne in Frankreich im Jahr 2025.
Euractiv geht davon aus, dass das Ziel darin besteht, ein verbundenes Netzwerk zu schaffen, in dem die Supercomputer mit Terabit-Netzwerken verbunden werden, um von der wissenschaftlichen Gemeinschaft genutzt werden zu können.
„Diese Infrastruktur wird bald auch mit Hochgeschwindigkeitsnetzen verbunden und für öffentliche und private Nutzer in der gesamten Union zugänglich sein. Die EU baut damit die leistungsfähigste Supercomputing-Infrastruktur der Welt auf“, so Skordas.
Die europäische Souveränität ist ein elementarer Bestandteil des EU-weiten Supercomputer-Ökosystems.
Derzeit werden die Systeme von amerikanischen Unternehmen wie HPE, Intel, IBM und Nvidia geliefert. Während LUMI auf einem System von HPE läuft, laufen LEONARDO und MareNostrum5 auf Eviden, dem neuen System des französischen Unternehmens Atos.
„Neben dem Aufbau und Betrieb einer bedarfsgerechten Anzahl von Supercomputern unterschiedlicher Leistungsklassen in Deutschland und Europa ist die Beherrschung der nötigen Technologien (insbesondere Hardware und Software) erforderlich“, so eine Sprecherin des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gegenüber Euractiv.
JUPITER, die erste Exascale-Maschine in Europa, soll den ersten europäischen Prozessor (Central Processing Unit) enthalten, der von der Halbleiterfirma SiPearl entwickelt wurde. Auch Jules Verne soll zu einem großen Teil auf europäischen Technologien basieren. Die grafische Verarbeitungseinheit wird jedoch wahrscheinlich nichteuropäisch bleiben.
„Das hiermit aufgebaute Wissen gut ausgebildeter Fachkräfte ist elementarer Bestandteil einer aktiven Gestaltung der Digitalisierung und trägt daher zur technologischen Souveränität Deutschlands und Europas bei“, so die Sprecherin weiter.
Die Rolle der KI
Supercomputer können zur Entwicklung einer zuverlässigen und ethischen KI beitragen, indem sie Start-ups und kleinen und mittelständischen Unternehmen ermöglichen, ihre Algorithmen dank der Rechenkapazität dieser Maschinen zu trainieren.
„In den nächsten zwei Jahren wird die EU ihre Investitionen in zwei neue Supercomputer mit Exascale-Leistung fortsetzen, die ebenfalls eine zentrale Rolle bei der Erstellung und dem Training großer KI-Basismodelle spielen werden“, so Skordas weiter.
Nur bestimmte Serverinfrastrukturen unterstützen die moderne KI-Forschung und -Entwicklung optimal, so Björn Ommer, Computer- und KI-Experte an der LMU München.
„Mare Nostrum 5 untersucht eine Mischung aus verschiedenen Hardware-Konfigurationen, von denen einige direkt für Deep Learning und generative KI geeignet sind“, so Ommer gegenüber Euractiv.
[Bearbeitet von Nathalie Weatherald/Kjeld Neubert]