Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) объявило о подписании соглашения с французским национальным агентством высокопроизводительных вычислений (GENCI) о размещении второго в Европе суперкомпьютера экзафлопсного класса.

Напомним, первым европейским HPC-комплексом с производительностью более 1 Эфлопс станет Jupiter, который расположится в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии. В создании системы участвуют NVIDIA, ParTec, Eviden и SiPearl. В состав суперкомпьютера войдут модули NVIDIA Quad GH200, а также энергоэффективные высокопроизводительные Arm-процессоры SiPearl Rhea. Машина будет развёрнута на базе модульного ЦОД. Ввод в эксплуатацию запланирован в 2024 году.

Второй в Европе экзафлопсный суперкомпьютер получил имя Alice Recoque) — в честь французского учёного, компьютерного инженера и специалиста по компьютерной архитектуре. Она работала над созданием мини-компьютеров в 1970-х годах и руководила исследованиями, связанными с ИИ.

Мини-компьютер Mitra-15, разработанный под руководством Алисы Рекок (Фото: Damien.b / Wikipedia)

Стоимость создания машины оценивается в €544 млн. Управление суперкомпьютером возьмёт на себя Французская комиссия по альтернативным источникам энергии и атомной энергии (CEA). Комплекс будет смонтирован на территории Брюйер-ле-Шатель, к юго-западу от Парижа. Для размещения и эксплуатации машины выбран французско-нидерландский консорциум Жюля Верна.

Известно, что в основу суперкомпьютера ляжет модульная энергоэффективная архитектура. По мере необходимости в состав системы могут добавляться дополнительные узлы на базе GPU или квантовых процессоров. Комплекс, в частности, будет построен на Arm-чипах SiPearl Rhea2, которые в настоящее время находятся в разработке. Не исключается также применения высокопроизводительных RISC-V процессоров EPI EPAC.

Запуск Alice Recoque предварительно намечен на 2026 год, но может затянуться до 2027–2028 гг. Система будет доступна академическим организациям, государственным структурам и промышленным предприятиям. Использовать её планируется для выполнения ресурсоёмких задач в области ИИ и НРС.

Компания SiPearl уточнила спецификации разрабатываемых ею серверных Arm-процессоров Rhea1, которые будут использоваться, в частности, в составе первого европейского экзафлопсного суперкомпьютера JUPITER, хотя основными чипами в этой системе будут всё же гибридные ускорители NVIDIA GH200. Заодно SiPearl снова сдвинула сроки выхода Rhea1 — изначально первые образцы планировалось представить ещё в 2022 году, а теперь компания говорит уже о 2025-м.

При этом существенно дизайн процессоров не поменялся. Они получат 80 ядер Arm Neoverse V1 (Zeus), представленных ещё весной 2020 года. Каждому ядру полагается два SIMD-блока SVE-256, которые поддерживают, в частности, работу с BF16. Объём LLC составляет 160 Мбайт. В качестве внутренней шины используется Neoverse CMN-700. Для связи с внешним миром имеются 104 линии PCIe 5.0: шесть x16 + две x4. О поддержке многочиповых конфигураций прямо ничего не говорится.

Источник изображения: SiPearl

Очень похоже на то, что SiPearl от референсов Arm особо и не отдалялась, поскольку Rhea1 хоть и получит четыре стека памяти HBM, но это будет HBM2e от Samsung. При этом для DDR5 отведено всего четыре канала с поддержкой 2DPC, а сам процессор ожидаемо может быть поделён на четыре NUMA-домена. И в такой конфигурации к общей эффективности работы с памятью могут быть вопросы. Именно наличие HBM позволяет говорить SiPearl о возможности обслуживать и HPC-, и ИИ-нагрузки (инференс).

Источник изображения: SiPearl

На примере Intel Xeon Max (Sapphire Rapids c 64 Гбайт HBM2e) видно, что наличие сверхбыстрой памяти на борту даёт прирост производительности в означенных задачах, хотя и не всегда. Однако это другая архитектура, другой набор инструкций (AMX), другая же подсистема памяти и вообще пока что единичный случай. С Fujitsu A64FX сравнения тоже не выйдет — это кастомный, дорогой и сложный процессор, который, впрочем, доказал эффективность и в HPC-, и даже в ИИ-нагрузках (с оговорками). В MONAKA, следующем поколении процессоров, Fujitsu вернётся к более традиционному дизайну.

Источник изображения: EPI

Пожалуй, единственный похожий на Rhea1 чип — это индийский 5-нм C-DAC AUM, который тоже базируется на Neoverse V1, но предлагает уже 96 ядер (48+48, два чиплета), восемь каналов DDR5 и до 96 Гбайт HBM3 в четырёх стеках, а также поддержку двухсокетных конфигураций. AWS Graviton3E, который тоже ориентирован на HPC/ИИ-нагрузки, вообще обходится 64 ядрами Zeus и восемью каналами DDR5. Наконец, NVIDIA Grace и Grace Hopper в процессорной части тоже как-то обходятся интегрированной LPDRR5x, да и ядра у них уже Neoverse V2 (Demeter), и своя шина для масштабирования имеется.

Источник изображения: EPI

В любом случае в 2025 году Rhea1 будет выглядеть несколько устаревшим чипом. Но в этом же году SiPearl собирается представить более современные чипы Rhea2 и обещает, что их разработка будет не столь долгой как Rhea1. Компанию им должны составить европейские ускорители EPAC, тоже подзадержавшиеся. А пока Европа будет обходиться преимущественно американскими HPC-технологиями, от которых стремится рано или поздно избавиться.

Консорциум European Processor Initiative (EPI) раскрыл планы по выпуску HPC-процессоров нового поколения с архитектурой Arm. Речь идёт о чипах Rhea2, которые, как ожидается, войдут в состав следующего европейского суперкомпьютера экзафлопсного уровня.

Разработчиком изделий Rhea является французская компания SiPearl. Процессор первого поколения на базе Arm Neoverse V1 обладает высокой энергетической эффективностью. Он производится на предприятии TSMC с использованием 6-нм технологии N6. Чип станет основой одного из блоков экзафлопсного суперкомпьютера Jupiter, который в нынешнем году будет запущен в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии.

О процессоре Rhea2 информации пока не слишком много. Известно, что он получит двухчиплетную компоновку. Ожидается, что будет реализована поддержка памяти HBM и DDR5. Разработчик переведёт Rhea2 на более «тонкий» по сравнению с чипом первого поколения техпроцесс.

Источник изображения: EPI

Сообщается, что Rhea2 дебютирует в 2025 году. Процессор будет задействован в новом европейском НРС-комплексе — вероятно, в системе «Жюль Верн» (Jules Vernes), которая расположится во Франции. Ввод этого суперкомпьютера в эксплуатацию запланирован на 2026 год. Создание машины финансируется Евросоюзом, Францией и Нидерландами, а её управление возьмёт на себя Французское национальное агентство по высокопроизводительным вычислениям (GENCI), которое на 49 % принадлежит французскому правительству.

Генеральный директор SiPearl Филипп Ноттон (Philippe Notton) отметил, что разработка чипа Rhea2 проходит быстрее, поскольку компания многому научилась при создании изделия первого поколения и учла допущенные ошибки. Он добавил, что SiPearl сотрудничает со многими партнёрами, включая NVIDIA, AMD и Intel, но вдаваться в подробности о характеристиках Rhea2 не стал. Эксперты полагают, что Rhea2 будет использовать ядра Neoverse 3 (Poseidon).

В 2024 году в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии заработает вычислительный комплекс Jupiter — первый европейский суперкомпьютер экзафлопсного класса. Профессор Томас Липперт (Thomas Lippert; на фото ниже) из FZJ рассказал об особенностях конфигурации этой системы.

Ранее сообщалось, что в состав Jupiter будет включён высокомасштабируемый блок ускорителей (Booster). Речь идёт об использовании платформы Eviden BullSequana XH3000 с прямым жидкостным охлаждением, а в состав каждого узла войдут модули NVIDIA Quad GH200. Общее количество суперчипов GH200 Grace Hopper составит почти 24 тыс.

Блок Booster предназначен для решения особо ресурсоёмких задач. Как сообщил господин Липперт, второй составляющей НРС-комплекса станет универсальный блок cCuster, который сможет поддерживать приложения всех типов: это, в частности, операции с высокой интенсивностью использования данных. Оба блока можно будет использовать по отдельности или вместе, что позволит добиться максимальной эффективности при реализации различных проектов.

В основе cCuster — энергоэффективные высокопроизводительные Arm-процессоры SiPearl Rhea. Эти изделия обеспечивают высокое соотношение производительности к пропускной способности — 0,5 байт/флоп. Поэтому процессоры хорошо подходят для сложных приложений с интенсивным использованием данных.

Источник изображения: FZJ

Все вычислительные узлы Jupiter подключены к высокопроизводительной сети NVIDIA Mellanox InfiniBand. Быстродействие на операциях обучения ИИ составит до 93 Эфлопс, а FP64-производительность «незначительно превысит 1 Эфлопс». Общая стоимость проекта составит €273 млн, включая доставку, установку и обслуживание Jupiter.

Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) заключило контракт на создание НРС-комплекса Jupiter с консорциумом, в который входят Eviden (подразделение IT-услуг французской корпорации Atos) и ParTec, немецкая компания по производству суперкомпьютерного оборудования.

Проект Jupiter был анонсирован ещё в июне 2022 года. Речь идёт о создании первого в Европе суперкомпьютера экзафлопсного класса. Система расположится в Юлихском исследовательском центре (FZJ) в Германии. В основу ляжет специализированная модульная архитектура на базе платформы Eviden BullSequana XH3000 с прямым жидкостным охлаждением.

По оценкам, общая стоимость проекта составит €273 млн, включая доставку, установку и обслуживание Jupiter. Половина средств поступит непосредственно от EuroHPC JU, а остальная часть — от Федерального министерства образования и исследований Германии и Министерства культуры и науки земли Северный Рейн-Вестфалия. Eviden полагает, что создание суперкомпьютера обойдётся суммарно в €500 млн с учётом затрат на производство системы и её эксплуатацию в течение пяти лет. Строительство НРС-комплекса стартует в начале 2024 года.

Источник изображения: europa.eu

Полностью характеристики Jupiter пока не раскрываются. Но говорится, что суперкомпьютер будет состоять из высокомасштабируемого блока ускорителей (Booster) и тесно связанного с ним кластера общего назначения (Cluster). В состав первого войдут неназванные ускорители NVIDIA и решения Mellanox. Говорится об использовании более 260 км высокопроизводительных кабелей, что обеспечит пропускную способность сети свыше 2000 Тбит/с. В свою очередь, модуль Cluster получит энергоэффективные высокопроизводительные Arm-процессоры SiPearl Rhea, которые специально разработаны для европейских суперкомпьютеров.

Ожидается, что производительность Jupiter превысит 1 Эфлопс. Для сравнения: в нынешнем рейтинге TOP500 самым быстрым европейским суперкомпьютером является Lumi в Финляндии. Этот комплекс занимает в списке третье место с быстродействием 309,1 Пфлопс (пиковый показатель достигает 428,7 Пфлопс). Таким образом, Jupiter превзойдёт Lumi по производительности более чем в три раза.

Выбор EuroHPC JU в пользу Arm-процессоров SiPearl Rhea — разочарование для AMD и Intel. В частности, Intel в 2022 году объявила о намерении инвестировать €33 млрд в создание исследовательских центров и производственных объектов на территории Европы, включая Германию, Францию, Ирландию, Италию, Польшу и Испанию. Модульная конструкция Jupiter предполагает, что в будущем к системе могут быть добавлены дополнительные узлы, в частности, на процессорах х86, но пока о таких планах ничего не говорится. В любом случае Европа стремится к аппаратной независимости, а поэтому выбор чипов Rhea для Jupiter не является неожиданным.

Как и все суперкомпьютеры EuroHPC, комплекс Jupiter будет доступен широкому кругу пользователей в научном сообществе, промышленности и государственном секторе на территории Европы. Мощности системы планируется использовать для задач ИИ, высокоточного моделирования, медицинских исследований, изучения глобальных изменений климата, разработки передовых материалов и других ресурсоёмких задач.