Superkomputery w Europie

Superkomputer SGI Altix w zakładzie CINES we Francji

Europie istnieje kilka ośrodków superkomputerowych , a rozproszony dostęp do nich jest koordynowany przez europejskie inicjatywy mające na celu ułatwienie obliczeń o wysokiej wydajności . Jedna z takich inicjatyw, HPC Europa , wpisuje się w rozproszoną europejską infrastrukturę dla aplikacji superkomputerowych (DEISA), która powstała w 2002 roku jako konsorcjum jedenastu centrów superkomputerowych z siedmiu krajów europejskich. Działając w CORDIS , HPC Europa ma na celu zapewnienie dostępu do superkomputerów w całej Europie.

Niemiecki JUWELS ( moduł wspomagający ) jest najszybszym europejskim superkomputerem na 7 . szczyt ponad 25 petaflopów.

W czerwcu 2011 r. francuski Tera 100 uzyskał certyfikat najszybszego superkomputera w Europie i zajmował wówczas 9. miejsce na świecie (teraz spadł z listy) . Był to pierwszy petaskalowy superkomputer zaprojektowany i zbudowany w Europie.

Podejmowanych jest kilka wysiłków na rzecz skoordynowania europejskiego przywództwa w dziedzinie obliczeń o wysokiej wydajności. Strategiczny program badań ETP4HPC (SRA) nakreśla mapę drogową technologii dla eksaskali w Europie, której główną motywacją jest wzrost udziału w rynku światowym technologii HPC opracowanej w Europie. Eurolab4HPC Vision zapewnia długoterminowy plan działania, obejmujący lata 2023-2030, mający na celu wspieranie doskonałości akademickiej w europejskich badaniach nad HPC.

Ogólnoeuropejska organizacja HPC

Było kilka projektów organizowania aplikacji superkomputerowych w Europie. Pierwszym z nich była rozproszona europejska infrastruktura dla zastosowań superkomputerowych (DEISA). Trwało to w latach 2002–2011. Organizację superkomputerów przejęło Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE).

europejskiego wspólnego przedsięwzięcia w zakresie obliczeń wielkiej skali w ramach programu „ Horyzont 2020” prowadzony jest dalszy rozwój superkomputerów . W ramach programu „Horyzont 2020” europejskie centra doskonałości HPC są finansowane w celu promowania możliwości eksaskalowych i zwiększania skali istniejących kodów równoległych w dziedzinach energii odnawialnej, modelowania i projektowania materiałów, modelowania molekularnego i atomowego, zmiany klimatu, nauki o systemach globalnych i biomolekularnych badania.

Oprócz postępów, którymi dzieli się społeczność naukowa HPC, takich jak wizualizacja „Putting the Ocean into the Center” i postępy w „Digital Twin”, który jest już wykorzystywany do przeprowadzania badań klinicznych in silico, kraje UE zaczynają już bezpośrednio skorzystać z prac wykonanych przez Centra Doskonałości w ramach programu „Horyzont 2020”: Latem 2021 r. oprogramowanie Europejskiego Centrum Doskonałości wykorzystano do prognozowania chmur pyłu z wulkanu La Palma. Ponadto unijne centra doskonałości zapewniają wsparcie przez cały okres pandemii Covid-19, tworząc modele, które będą stanowić wytyczne dla decydentów, przyspieszą odkrywanie możliwych metod leczenia i ogólnie ułatwią udostępnianie danych badawczych podczas wyścigu o zrozumienie wirusa koronowego.

Warstwy obliczeniowe o wysokiej wydajności

PRACE zapewnia „dostęp do najnowocześniejszych zasobów i usług obliczeniowych i zarządzania danymi dla zastosowań naukowych i inżynieryjnych na dużą skalę na najwyższym poziomie wydajności”. PRACE klasyfikuje europejskie obiekty HPC na 3 poziomy: poziom 0 to europejskie centra z maszynami petaflopowymi, poziom 1 to centra krajowe, a poziom 2 to centra regionalne.

PRACE ma 8 systemów Tier-0:

Wzmacniacz JUWELS (Niemcy)
Klaster JUWELS (Niemcy)
SuperMUC-NG (Niemcy)
HAWK (Niemcy)
Marconi100 (Włochy)
Piz Daint (Szwajcaria)
MareNostrum 4 (Hiszpania)
Joliot Curie (Francja). Należy zauważyć, że PRACE wymienia oddzielnie Joliot Curie KNL, Rzym i SKL, ale traktuje je jako jeden system

Według kraju

Austria

Vienna Scientific Cluster to współpraca między kilkoma austriackimi uniwersytetami. Obecnym okrętem flagowym rodziny VSC jest VSC-4, klaster linuksowy z około 790 węzłami obliczeniowymi, 37 920 rdzeniami i teoretyczną szczytową wydajnością 3,7 PFlop/s. Klaster VSC-4 zajął 82. miejsce na liście Top-500 w czerwcu 2019 r. VSC-4 został zainstalowany latem 2019 r. w budynku Arsenal TU w Wiedniu.

Belgia

W dniu 25 października 2012 r. Uniwersytet w Gandawie ( Belgia ) zainaugurował pierwszy superkomputer poziomu 1 we Flamandzkim Centrum Superkomputerowym (VSC). Superkomputer jest częścią inicjatywy rządu flamandzkiego mającej na celu zapewnienie naukowcom we Flandrii bardzo wydajnej infrastruktury obliczeniowej. W listopadzie 2012 roku nowy klaster zajął 163. miejsce na światowej liście superkomputerów Top500. W 2014 roku superkomputer zaczął działać w Cenaero w Gosselies . W 2016 roku VSC uruchomiło superkomputer BrENIAC (NEC HPC1816Rg, Xeon E5-2680v4 14C 2,4 GHz, Infiniband EDR) w Leuven . Ma 16 128 rdzeni zapewniających 548 000 Gflops (Rmax) lub 619 315 Gflops (Repack).

Bułgaria

Narodowe Centrum Zastosowań Superkomputerowych w Sofii obsługuje superkomputer IBM Blue Gene /P, który oferuje wysokowydajne przetwarzanie między innymi Bułgarskiej Akademii Nauk i Uniwersytetowi Sofijskiemu . System znajdował się na liście TOP500 do listopada 2009 roku, kiedy to uplasował się na 379 miejscu. Drugi superkomputer, „Discoverer”, został zainstalowany w 2020 roku i zajął 91. miejsce na liście TOP500 w 2021 roku. Bułgarski superkomputer „Discoverer” był trzecim uruchomionym w ramach programu w dniu 21 października 2021 r. Znajduje się na terenie Bułgarskiego Parku Naukowo-Technologicznego „Sofia Tech Park” w Sofii w Bułgarii. Koszt jest współfinansowany przez Bułgarię i EuroHPC JU przy wspólnej inwestycji w wysokości 11,5 mln euro zrealizowanej przez Atos. Discoverer ma stabilną wydajność 4,5 petaflopsa i szczytową wydajność 6 petaflopsów.

Chorwacja

Centrum Zaawansowanych Obliczeń i Modelowania (CNRM) w Rijece powstało w 2010 roku i prowadzi multidyscyplinarne badania naukowe z wykorzystaniem zaawansowanych, wysokowydajnych rozwiązań opartych na technologiach serwerowych CPU i GPGPU oraz technologii przechowywania danych. Obsługują superkomputer „Bura”, który składa się z 288 węzłów obliczeniowych i ma łącznie 6912 procesora , jego maksymalna wydajność wynosi 233,6 teraflopów i zajął 440. miejsce na liście TOP500 z listopada 2015 r .

Finlandia

CSC – IT Center for Science obsługiwało system Cray XC30 o nazwie „ Sisu ” z 244 TFlop/s. We wrześniu 2014 system został zaktualizowany do Cray XC40 , dając teoretyczny szczyt 1688 TFLOPS. Sisu zajął 37. miejsce na liście Top500 z listopada 2014 r., Ale do listopada 2017 r. Spadł na 107. miejsce.

Francja

Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies Alternatives (CEA) obsługuje maszynę Tera 100 w Research and Technology Computing Centre w Essonne , Île-de-France . Tera 100 ma szczytową prędkość przetwarzania 1050 teraflopów , co czyni go najszybszym superkomputerem w Europie w 2011 roku. Zbudowany przez Groupe Bull , miał 140 000 procesorów.

Narodowe Centrum Komputerowe Szkolnictwa Wyższego (francuski akronim: CINES) powstało w Montpellier w 1999 roku i oferuje usługi komputerowe dla badań i szkolnictwa wyższego. W 2014 roku zainstalowano system Occigen, którego producentem był Bull, Atos Group . Ma 50 544 rdzeni i szczytową wydajność 2,1 petaflopa .

Niemcy

W Niemczech superkomputery są zorganizowane na dwóch poziomach. Trzy krajowe centra w Garching (LRZ), Juelich (JSC) i Stuttgart (HLRS) razem tworzą Gauss Center for Supercomputing i zapewniają zarówno europejski poziom Tier 0 HPC, jak i niemiecki krajowy poziom Tier 1. W ramach Sojuszu Gaussa zorganizowanych jest również szereg ośrodków średniej wielkości.

Jülich Supercomputing Center (JSC) i Gauss Center for Supercomputing były współwłaścicielami komputera JUGENE w Forschungszentrum Jülich w Nadrenii Północnej-Westfalii . JUGENE został oparty na architekturze IBM Blue Gene / P iw czerwcu 2011 roku znalazł się na 12. miejscu wśród najszybszych komputerów na świecie w rankingu TOP500. Został on zastąpiony przez system Blue Gene / Q JUQUEEN w dniu 31 lipca 2012 r.

Leibniz -Rechenzentrum , centrum superkomputerowe w Monachium , mieści system SuperMUC , który zaczął działać w 2012 roku z szybkością przetwarzania 3 petaflopów. W momencie wejścia do służby był to najszybszy superkomputer w Europie. W High Performance Computing Center w Stuttgarcie najszybszym systemem obliczeniowym jest Hawk o szczytowej wydajności 26 petaflopów, zastępując Hazel Hen ze szczytową wydajnością ponad 7,4 petaflopsa. W listopadzie 2015 r. Hazel Hen, który jest oparty na technologii Cray XC40, zajmował 8. miejsce w rankingu najszybszych systemów na świecie.

Grecja

Główną grecką instytucją zajmującą się superkomputerami jest GRNET SA , grecka spółka państwowa, nadzorowana przez Sekretariat Generalny ds. Badań i Technologii Ministerstwa Edukacji, Badań Naukowych i Spraw Religijnych . Wysokowydajny system obliczeniowy GRNET nosi nazwę ARIS (Advanced Research Information System) iw momencie wprowadzenia na listę TOP500 w czerwcu 2015 roku zajął 467. miejsce. Infrastruktura ARIS składa się z czterech wysepek systemów obliczeniowych : cienkich węzłów, grubych węzłów, węzłów GPU i węzłów Phi. GRNET jest greckim członkiem Partnership for Advanced Computing in Europe, a ARIS jest węzłem Tier-1 PRACE.

Irlandia

Irish Centre for High-End Computing (ICHEC) jest krajowym centrum superkomputerowym i obsługuje superkomputer „Kay”, oddany do użytku w sierpniu 2018 r. System dostarczony przez firmę Intel składa się z klastra 336 wysokowydajnych serwerów z 13 440 Rdzenie procesora (Central Processing Unit) i 64 terabajty pamięci do obliczeń ogólnego przeznaczenia. Dodatkowe komponenty przeznaczone do bardziej wyspecjalizowanych wymagań obejmują 6 dużych węzłów pamięci z 1,5 terabajta pamięci na serwer oraz 32 węzły akceleratorów podzielone między procesory graficzne Intel Xeon Phi i NVidia V100 (jednostki przetwarzania grafiki). Sieć łącząca wszystkie te komponenty to technologia Intel Omnipath 100 Gbit/s, a sieci DataDirect zapewniają 1 petabajt wysokowydajnej pamięci masowej w równoległym systemie plików. Firma Penguin Computing zintegrowała ten sprzęt i zapewniła zarządzanie oprogramowaniem oraz warstwy interfejsu użytkownika.

Włochy

Główną instytucją zajmującą się superkomputerami we Włoszech jest CINECA , konsorcjum wielu uniwersytetów i instytucji badawczych rozsianych po całym kraju. Od 2021 roku najwyższym superkomputerem CINECA na TOP500 (14. miejsce) jest Marconi-100, akcelerowany klaster oparty na procesorach IBM Power9 i procesorach graficznych NVIDIA Volta, z 347 776 rdzeniami dla 21 640,0 TFLOPS i 1476 kW.

Ze względu na zaangażowanie Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej (INFN) w główne eksperymenty odbywające się w CERN , we Włoszech znajdują się również niektóre z największych węzłów światowej sieci obliczeniowej LHC , w tym jeden obiekt poziomu 1 i 11 obiektów poziomu 2 z łącznie 151 węzłów.

Luksemburg

Luksemburski superkomputer Meluxina został oficjalnie uruchomiony 7 czerwca 2021 r. i jest częścią europejskiego wspólnego przedsięwzięcia w dziedzinie obliczeń wielkiej skali (EuroHPC JU). Znajduje się w centrum danych LuxProvide w Bissen w Luksemburgu . Jest to drugi superkomputer, który zostanie uruchomiony po Vega z ośmiu planowanych superkomputerów (EuroHPC JU). System wykonała firma Atos. Luksemburg zapłacił za dwie trzecie projektu. Komisja Europejska sfinansowała drugą jedną trzecią, przy czym 35% mocy obliczeniowej ma zostać udostępnione 32 krajom uczestniczącym we wspólnym przedsięwzięciu EuroHPC. Wartość wspólnej inwestycji to 30,4 mln euro. Meluxina ma stabilną wydajność 10 petaflopów i szczytową wydajność 15 petaflopów.

Holandia

Superkomputer Snellius jest obsługiwany przez organizację SURF (wcześniej znaną jako SURFsara) i znajduje się w amsterdamskim parku naukowym . Od 1984 roku organizacja obsługuje holenderskie narodowe obiekty superkomputerowe do celów badawczych.

Ponadto European Grid Infrastructure , ogólnokontynentalny rozproszony system obliczeniowy , ma również swoją siedzibę w Science Park w Amsterdamie .

Norwegia

UNINETT Sigma2 AS utrzymuje krajową infrastrukturę dla wielkoskalowych obliczeń obliczeniowych w Norwegii i zapewnia wysokowydajne przetwarzanie i przechowywanie danych dla wszystkich norweskich uniwersytetów i szkół wyższych, a także innych organizacji i projektów finansowanych ze środków publicznych. Sigma2 i jej projekty są finansowane przez Radę ds. Badań Naukowych Norwegii i partnerów konsorcjum Sigma2 (uniwersytety w Oslo , Bergen i Tromsø oraz Norweski Uniwersytet Nauki i Technologii w Trondheim ) Jej główna siedziba znajduje się w Trondheim. Sigma2 obsługuje trzy systemy: Stallo i Fram (zlokalizowane w Tromsø) oraz Saga (w Trondheim). Dodatkowa maszyna (nazwana Betzy na cześć Elizabeth Stephansen ) została zainaugurowana 7 grudnia 2020 roku.

Uniwersytet Nauki i Technologii (NTNU) w Trondheim obsługuje superkomputer „Vilje”, którego właścicielem jest NTNU i Norweski Instytut Meteorologiczny. „Vilje” pracuje z prędkością 275 teraflopów.

Wycofane z eksploatacji systemy obejmują Hexagon (2008-2017) na Uniwersytecie w Bergen; Gardar (2012-2015); i Abel (2012-2020) na Uniwersytecie w Oslo. Superkomputer „Abel” został nazwany na cześć słynnego norweskiego matematyka Nielsa Henrika Abela (1802–1829). Działał z szybkością 258 teraflopów przez ponad 650 węzłów i ponad 10000 rdzeni ( procesorów ), gdzie każdy węzeł ma zwykle 64 GB pamięci RAM. W czerwcu 2012 roku, kiedy został zainstalowany, zajął 96. miejsce na liście TOP500.

Polska

Obecnie najszybszym superkomputerem w Polsce od 2015 roku jest „ Prometeusz ” należący do Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie . Zapewnia 2399 teraflopów mocy obliczeniowej i ma 10 petabajtów pamięci. Obecnie zajmuje 21. miejsce w Europie i 77. na świecie według listy TOP500 z listopada 2017 r.

Polska Infrastruktura Sieciowa PL-Grid powstała w latach 2009-2011 jako ogólnopolska infrastruktura obliczeniowa i pozostanie w ramach projektu PLGrid Plus do 2014 roku. Na koniec 2012 roku zapewniała 230 teraflopów mocy obliczeniowej i 3600 terabajtów pamięci dla polskie środowisko naukowe.

Klaster komputerowy Galera na Politechnice Gdańskiej w listopadzie 2010 r. zajął 299. miejsce na liście TOP500. Klaster komputerowy Zeus w ACK Cyfronet AGH w Krakowie w listopadzie 2012 r. zajął 106. miejsce na liście TOP500, ale do listopada spadł na 386. 2015.

Rosja

W listopadzie 2011 r. 33 072-procesorowy superkomputer Łomonosowa w Moskwie zajął 18. miejsce w rankingu najszybszych superkomputerów na świecie i trzecie w Europie. System został zaprojektowany przez T-Platforms i wykorzystywał procesory Xeon 2,93 GHz, procesory graficzne Nvidia 2070 oraz interkonekt Infiniband . W lipcu 2011 r. Rosyjski rząd ogłosił plan skupienia się na budowie większych superkomputerów do 2020 r. We wrześniu 2011 r. T-Platforms oświadczył, że dostarczy superkomputer chłodzony wodą w 2013 r.

Od 2016 roku Rosja dysponuje najpotężniejszym superkomputerem wojskowym na świecie o prędkości 16 petaflopów , zwanym superkomputerem NDMC . ^{[ potrzebne źródło ]}

Słowenia

Słoweński superkomputer Vega został oficjalnie uruchomiony 20 kwietnia 2021 r. i jest częścią Europejskiego Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Obliczeń Wysokowydajnych (EuroHPC JU). Znajduje się w Instytucie Nauk Informacyjnych Maribor (IZUM) w Mariborze w Słowenii . To pierwszy z ośmiu planowanych superkomputerów (EuroHPC JU). System został zrealizowany przez lokalną firmę Atos. Superkomputer Vega został sfinansowany wspólnie przez EuroHPC UJ ze środków unijnych oraz Instytutu Informatyki Mariborskiej (IZUM). Wartość wspólnej inwestycji to 17,2 mln euro. Vega ma stabilną wydajność 6,9 petaflopsa i szczytową wydajność 10,1 petaflopsa.

Słoweńska Krajowa Inicjatywa Sieciowa (NGI) zapewnia zasoby dla Europejskiej Inicjatywy Sieciowej (EGI). W Radzie EGI jest reprezentowana przez ARNES . ARNES zarządza klastrem do testowania technologii komputerowych, w którym użytkownicy mogą również przesyłać oferty pracy. Klaster składa się z 2300 rdzeni i rośnie.

Arctur zapewnia również zasoby komputerowe na swoich superkomputerach Arctur-2 , a wcześniej Arctur-1, słoweńskiej NGI i przemysłowi jako jedyny prywatny dostawca HPC w regionie.

Jožefa Stefana posiada większość instalacji HPC w Słowenii. Nie są to jednak jeden jednorodny system HPC, ale kilka rozproszonych systemów w odrębnych wydziałach badawczych (F-1, F-9 i R-4).

Hiszpania

Komputer Magerit w Centrum Superkomputerów i Wizualizacji w Madrycie

Centrum Superkomputerowe w Barcelonie znajduje się na Uniwersytecie Technicznym Katalonii i zostało założone w 2005 roku. Centrum obsługuje superkomputer MareNostrum 4 poziomu 0 11,1 petaflopów i inne obiekty superkomputerowe. Centrum to zarządza Red Española de Supercomputación (RES). BSC jest członkiem-gospodarzem inicjatywy HPC Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE). W Galicji CESGA założona w 1993 roku obsługuje FinisTerrae II , superkomputer o przepustowości 328 TFlops , który zostanie zastąpiony przez FinisTerrae III w 2021 z 1,9 PFlops . Centrum Superkomputerów i Wizualizacji w Madrycie (CeSViMa) na Uniwersytecie Technicznym w Madrycie obsługuje superkomputer Magerit 3 o mocy 182,78 TFlops . Hiszpańska sieć superkomputerów zapewnia ponadto dostęp do kilku superkomputerów rozmieszczonych w całej Hiszpanii.

Szwecja

Narodowe Centrum Superkomputerowe w Szwecji (NSC) znajduje się w Linköping i obsługuje superkomputer Triolith, który osiągnął 407,2 teraflopów/s w benchmarku Linpack, co dało mu 79. miejsce na liście TOP500 z listopada 2013 r. dotyczącej najszybszych superkomputerów na świecie. W połowie 2018 r. „Triolith” zostanie zastąpiony przez „Tetralith”, którego maksymalna prędkość będzie szacowana na nieco ponad 4 petaflopy.

Szwedzki Królewski Instytut Technologiczny obsługuje superkomputer Beskow, który składa się z 53 632 procesorów i osiąga stałą prędkość 1,397 petaflopów/s.

Szwajcaria

Budynek biurowy Szwajcarskiego Narodowego Centrum Superkomputerowego z częścią budynku komputerowego po lewej stronie zdjęcia

Szwajcarskie Narodowe Centrum Superkomputerowe zostało założone w 1991 roku i jest obsługiwane przez ETH Zurich . Ma siedzibę w Lugano w Ticino i świadczy usługi superkomputerowe krajowym instytucjom badawczym i szwajcarskim uniwersytetom, a także międzynarodowej organizacji CERN i MeteoSchweiz, szwajcarskiemu serwisowi pogodowemu. W lutym 2011 r. centrum złożyło zamówienie na masowo równoległy superkomputer Cray XMT .

IBM Aquasar zaczął działać w ETH Zurich w 2010 roku. Wykorzystuje chłodzenie gorącą wodą do osiągnięcia wydajności cieplnej, a woda podgrzana obliczeniowo jest używana do ogrzewania budynków kampusu uniwersyteckiego.

Zjednoczone Królestwo

EPCC powstało na Uniwersytecie w Edynburgu w 1990 roku. Projekt HECToR na Uniwersytecie w Edynburgu zapewniał usługi superkomputerowe z wykorzystaniem systemu Cray XE6 o mocy 360 teraflopów , najszybszego superkomputera w Wielkiej Brytanii. W 2013 roku HECToR został zastąpiony przez ARCHER, system Cray XC30. W 2021 roku ARCHER został zastąpiony przez swojego następcę ARCHER2, system HPE Cray EX. Europejskie Centrum Średnioterminowych Prognoz Pogody (ECMWF) w Reading, Berkshire , obsługuje 100 teraflopów IBM pSeries -oparty na systemie. Met Office ma komputer 14 PFlops. Atomic Weapons Establishment ma dwa superkomputery, superkomputer Bull Sequana X1000 o mocy 4,3 petaflopa i superkomputer SGI IceX o mocy 1,8 petaflopa. Obie te platformy służą do przeprowadzania symulacji broni jądrowej, wymaganych po podpisaniu przez Wielką Brytanię Traktatu o całkowitym zakazie prób jądrowych .

Zobacz też