Národní superpočítačové centrum IT4Innovations při Vysoké škole báňské – Technické univerzitě Ostrava už má plány na pořízení dvou nových vysoce výkonných strojů. V budoucnu mají nahradit aktuální superpočítače Karolina a Barbora. Nové modely by podle informací Lupy mohly dohromady vyjít na asi 400 milionů korun bez započtení nákladů na několikaroční provoz. K tomu se modernizuje i další část české e-infrastruktury.
IT4Innovations chce pořídit nový malý a velký superpočítač, což činí běžně v rámci generační obměny. Výkon nového malého klastru by se měl pohybovat okolo 1,2 petaflops s tím, že nahradí současný menší stroj Barbora s výkonem 849 teraflops. Předběžně se operuje s cenou kolem sta milionů korun.
Budoucí velký klastr bude náhradou za aktuální jedničku v podobě superpočítače Barbora. Výkon by měl skočit ze současných 15,7 petaflops (nejvýkonnější HPC v Česku) na 22 až 25 petaflops. Předběžný odhad ceny je kolem 300 milionů korun.
Malý stroj Barbora byl instalován na podzim roku 2019. Nástupce by v rámci zhruba pětiletého cyklu měl přijít někdy v roce 2024. Barbora by zároveň měla ještě pár let sloužit jako doplňkové zařízení.
Nástupce Karoliny, která byla zprovozněna v létě 2019, má dorazit v roce 2026. IT4Innovations v té době skončí smlouva, kdy je Ostrava povinná poskytovat 35 procent výkonu Karoliny organizaci EuroHPC spadající pod Evropskou komisi. EuroHPC buduje síť evropských superpočítačů a Ostravě na pořízení Karoliny přispěla 35 procenty. Pro lokální potřeby pak stroj může běžet ještě o pár let déle.
Skoro miliarda pro e-infrastrukturu
IT4Innovations má prostředky na nové superpočítače získat z ministerstva školství, konkrétně z Operačního programu Jan Amos Komenský (OP JAK).
IT4Innovations je součástí uskupení e-INFRA, kde společně s organizacemi CESNET a CERIT-SC provozuje výpočetní, datovou, cloudovou a síťovou infrastrukturu pro českou vědu nebo akademiky. Uskupení jako celek žádá v rámci OP JAK o 900 milionů korun na modernizaci e-infrastruktury a část z toho má jít právě na superpočítače.
Je možné, že se do financování nových českých superpočítačů opět zapojí EuroHPC. To by rozpočet mohlo stejně jako v případě Karoliny o něco přifouknout a umožnit tak pořídit silnější zařízení. „Zapojení EuroHPC není vyloučeno, probíhají debaty,“ řekl Lupě ředitel IT4Innovations Vít Vondrák.
Mimochodem, IT4Innovations se také snaží zapojit do vývoje evropského superpočítačového procesoru postaveného na otevřené architektuře RISC-V. Do projektu spadajícího pod EuroHPC se hlásí s brněnskou firmou Codasip.
Větší důraz na AI
Ostrava u nových mašin chystá změnu rozložení sil. Větší důraz bude kladen na akcelerovanou část – tedy část superpočítačů vybavenou grafickými akcelerátory. Ty jsou stále využívanější mimo jiné pro výpočty kolem prvků umělé inteligence (strojové učení a spol.). „U Karoliny jsme akcelerovanou část trochu podcenili, příště bude rozhodně větší,“ uvedl Vondrák.
Karolina má v akcelerované části 72 serverů a každý z nich má osm karet Nvidia A100 (celkově jich je 576). Teoretický výkon této části je 11,6 petaflops pro standardní HPC operace a až 360 petaflops pro AI. Pro srovnání: univerzální část pro numerické operace disponuje 720 servery.
Dva reální dodavatelé
Kdo dva nové stroje dodá, ještě není jasné, proběhne výběrové řízení. Reálně ale v Česku podobně velké projekty umí pouze dvě firmy. Jde o dnes již rozdělený francouzský Atos, který je dodavatelem Barbory (Bull Sequana X), a americký Hewlett Packard Enterprise (HPE), dodavatele Karoliny.
Zvláště HPE se nyní cítí silně, mimo jiné díky akvizici dvou HPC legend Cray a SGI. Firma také v Kutné Hoře ve spolupráci s Foxconnem vybudovala továrnu na výrobu vodou chlazených superpočítačů. Jde o první takovou produkci mimo USA a z Kutné Hory je obsluhován kus světa.
Jak vypadá výroba superpočítačů HPE v Kutné Hoře:
HPE má v Česku početný tým zaměřený na HPC, který dělá i další projekty v rámci Evropy. „Nedávno jsme realizovali instalaci superpočítačů v maďarském Debrecínu a polském Krakově,“ popsal Lupě Luboš Kolář z HPE. Nadnárodní kapacity má u nás také Atos, takže Česko má poměrně silné oborové know-how.
Do budoucna bude zajímavé sledovat, jaké bude postavení dodavatelů HPC čipů. V současné době se hodně daří AMD, a to včetně akcelerátorů Instinct. Intel má ale nové generace čipů. I díky AI zřejmě bude sílit Nvidia, která pro HPC vyvinula „superčip“ Grace Hopper s integrovanými procesory ARM.
Více megawattů a lepší chlazení
Společně s pořízením nových HPC chtějí v Ostravě posílit chlazení a napájení. IT4Innovations se má dostat výrazně nad dva megawatty, díky čemuž by mělo být možné provozovat dva velké superpočítače zároveň. Ostravu nedávno energie pozlobily, když zbankrotoval dodavatel elektřiny a došlo k výraznému zdražení. Dvě třetiny výpočetních kapacit nějakou dobu stály a musel být navýšen rozpočet na provoz.
IT4Innovations vedle velkých HPC provozuje doplňkové systémy, jejichž účelem je experimentovat a seznamovat se s jinými architekturami. Patří mezi ně třeba stroj s čipy ARM A64FX, které se používají v jednom z nejrychlejších superpočítačů planety, Fugaku od Fujitsu. Dále jsou k dispozici FPGA nejen od Intelu (Altera) a AMD (Xilinx), Nvidia BlueField-2 nebo IBM Power. Na rozšiřování této sestavy to zatím nevypadá, v OP JAK asi nezbydou prostředky.
Karolina od startu v polovině roku 2021 obsloužila přes dva tisíce uživatelů, spočítala 417 projektů a 1,8 milionu úloh. Ostravské stroje využívá jak česká věda, tak průmysl. Ukázky projektů jsou zde a zde. Siemens například počítal digitální dvojče elektromotoru a Sygic využil výpočty pro simulaci dopravy. Objev Pavla Jungwirtha z Akademie věd ČR, který rovněž využil ostravskou infrastrukturu, se dokonce dostal na obálku časopisu Science. Ostrava se zapojila i do projektu budování „evropského Googlu“.
IT4Innovations je také zapojena do mezinárodního konsorcia LUMI provozujícího jeden z nejrychlejších superpočítačů na světě. Češi díky tomu mají k LUMI přístup. Zároveň se do Ostravy podařilo vyjednat umístění kvantového počítače LUMI-Q. Dokončuje se technické zadání a Evropská komise na podzim vypíše tendr.
V IT4Innovations pracuje kolem 150 lidí, přičemž 64 procent z nich jsou ve výzkumu a vývoji a 14 procent v superpočítačových službách. V roce 2022 se hospodařilo s rozpočtem 312,5 milionu korun. Největší podíl podle výroční zprávy měly národní granty následované strukturálními fondy a mezinárodními projekty.
Jak vypadá superpočítač Karolina (Hewlett Packard Enterprise):
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU