Europese Exascale Supercomputer JUPITER zet nieuwe energie-efficiëntie standaard met top 1-notering GREEN500

Parijs/Hamburg, 15 mei 2024 – De eerste module van de exascale supercomputer JUPITER, JEDI, staat bovenaan in de GREEN500-ranglijst van meest energie-efficiënte supercomputers wereldwijd. Dat is deze week tijdens de Internationale Supercomputing Conference in Hamburg bekendgemaakt door Forschungszentrum Jülich, EuroHPC Joint Undertaking en het ParTec-Eviden supercomputer-consortium. Het JUPITER Exascale Development Instrument is in april 2024 geïnstalleerd door dit Duits-Franse consortium en heeft dezelfde hardware als de JUPITER boostermodule, die wordt gebouwd door Forschungszentrum Jülich.

De voortgaande digitalisering van de samenleving en de groeiende adoptie van AI vereisen een steeds grotere rekenkracht en, daardoor, ook veel energie. Datacenters zijn op dit moment goed voor vier procent van het totale elektriciteitsverbruik in Duitsland en deze trend zet zich voort. Als gevolg hiervan is efficiënt computergebruik in de afgelopen jaren een steeds grotere prioriteit geworden. Onderzoek en maatregelen om de energiezuinigheid te verhogen, zijn dan ook sterk in opkomst.

De JUPITER-supercomputer, die is aangeschaft door het Europese supercomputerinitiatief EuroHPC Joint Undertaking, is een pionier op dit gebied. De eerste module, het JUPITER Exascale Development Instrument (JEDI), is in april geïnstalleerd en is in staat om 72 miljard floating-point bewerkingen per seconde per watt uit te voeren. Ter vergelijking, zijn voorganger behaalde zo’n 65 miljard.

De doorslaggevende factor voor de uiterst grote energiezuinigheid van deze module is het gebruik van grafische verwerkingseenheden (GPU’s). Daarnaast is het mogelijk wetenschappelijke toepassingen te optimaliseren voor berekeningen op GPU’s. Tegenwoordig vertrouwen vrijwel alle toonaangevende systemen op de GREEN500-ranglijst in hoge mate op GPU’s, ontworpen om berekeningen uit te voeren met een veel grotere energiezuinigheid dan conventionele centrale verwerkingseenheden (CPU’s).

Het JEDI-ontwikkelingssysteem is één van de eerste systemen ter wereld dat gebruikmaakt van de nieuwste generatie versnellers van NVIDIA: de NVIDIA GH200 Grace Hopper Superchip, die de NVIDIA Hopper GPU en de NVIDIA Grace CPU op één enkele module combineert. Het systeem is gebaseerd op Eviden’s nieuwste BullSequana XH3000-architectuur en bevat het uiterst efficiënte heet-waterkoelsysteem Direct Liquid Cooling. Dit systeem heeft aanzienlijk minder energie nodig dan conventionele luchtkoelingen en zorgt ervoor dat de gegenereerde warmte stroomafwaarts kan worden hergebruikt.

De JUPITER-precursor JEDI beschikt al over dezelfde apparatuur als de latere JUPITER-boostermodule. Wetenschappers hebben al in een vroeg stadium toegang tot de hardware als onderdeel van het JUPITER Research and Early Access Program (JUREAP) om codes te optimaliseren. Hierbij worden ze ondersteund door experts van het Jülich Supercomputing Centre.

JUPITER exascale supercomputer

JUPITER wordt de eerste supercomputer in Europa die de drempel van één exaflop overschrijdt, wat overeenkomt met één quintiljoen (‘1’ gevolgd door 18 nullen) floating-point bewerkingen per seconde. Het uiteindelijke systeem wordt in de tweede helft van dit jaar gefaseerd geïnstalleerd en wordt eerst beschikbaar gesteld aan wetenschappelijke gebruikers als onderdeel van het programma voor vroege toegang. Vanaf begin 2025 kan het in gebruik worden genomen door algemene gebruikers.

De enorme rekenkracht van JUPITER gaat helpen om de grenzen van wetenschappelijke simulaties te verleggen en grote AI-modellen te trainen. Het modulaire exascale-systeem maakt gebruik van de dynamische modulaire systeemarchitectuur (dMSA). Deze is ontwikkeld door ParTec en het Jülich Supercomputing Centre. De JUPITER booster-module die nu geïnstalleerd is, zal ongeveer 125 BullSequana XH3000 racks hebben en ongeveer 24.000 NVIDIA GH200 superchips, die onderling zijn verbonden door NVIDIA Quantum-2 InfiniBand netwerken. Voor 8-bit berekeningen, die gebruikelijk zijn voor het trainen van AI-modellen, neemt de rekenkracht toe tot meer dan 70 exaflops. Dat maakt van JUPITER ’s werelds snelste computer voor AI.

Volgens schattingen zal de energiebehoefte van JUPITER gemiddeld op 11 megawatt liggen. Aanvullende maatregelen zullen helpen om de supercomputer nog duurzamer met energie om te laten gaan. Het modulaire datacenter waarin JUPITER wordt gehuisvest, is ontworpen om de warmte die vrijkomt tijdens het koelen af te voeren en te gebruiken om gebouwen op de campus van Forschungszentrum Jülich te verwarmen. Alle hardware- en softwarecomponenten van JUPITER worden geïnstalleerd en beheerd door de JUPITER Management Stack. Dit is een combinatie van ParaStation Modulo (ParTec), SMC xScale (Eviden) en softwarecomponenten van JSC.

JUPITER-ontwikkeldsysteem JEDI

Het JUPITER-ontwikkelingssysteem JEDI is veel kleiner dan de uiteindelijke exascale computer. Het bestaat uit één enkele rack van de nieuwste BullSequana XH3000-serie, die 24 individuele computers bevat, de zogeheten compute nodes. Deze zijn met elkaar verbonden via vier NVIDIA Quantum-2 InfiniBand-switches en worden in mei aangevuld met 24 extra computerknooppunten.

Tijdens metingen voor de GREEN500-ranglijst van meest energie-efficiënte supercomputers behaalde het JEDI-systeem een rekenkracht van 4,5 quadriljoen floating-point bewerkingen per seconde (4,5 petaflops) met een gemiddeld stroomverbruik van 66 kilowatt. Tijdens geoptimaliseerd functioneren is het stroomverbruik teruggebracht tot 52 kilowatt.

***

Over Eviden
Eviden1 is een leider in next generation technologieën en data-gedreven, betrouwbare en duurzame oplossingen voor digitale transformaties met een sterk portfolio en gepatenteerde oplossingen. Het bedrijf heeft wereldwijd leidende posities op het gebied van advanced computing, security, AI, cloud en digitale platforms en zet haar diepgaande expertise in voor alle industrieën in meer dan 47 landen. Door technologieën over het volledige digitale continuüm te verenigen met 47.000 talenten van wereldklasse, breidt Eviden de mogelijkheden van data en technologieën uit, voor zowel huidige als toekomstige generaties. Eviden is een onderdeel van de Atos Group met een jaaromzet van 5 miljard euro.

Over EuroHPC

De EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU) is een juridische en financiële entiteit die in 2018 is opgericht om de Europese Unie en de aan EuroHPC deelnemende landen in staat te stellen hun inspanningen te coördineren en middelen te bundelen om van Europa een wereldleider op het gebied van supercomputing te maken. De missie van de gemeenschappelijke onderneming EuroHPC is:

het ontwikkelen, implementeren, uitbreiden en beheren van een gefedereerd, veilig hyper-gekoppeld supercomputing-, quantumcomputing-, diensten- en data-infrastructuurecosysteem in de EU;
het ondersteunen van de ontwikkeling en invoering van vraaggeoriënteerde en gebruikersgestuurde innovatieve en concurrerende supercomputing- en quantumcomputing-systemen op basis van een toeleveringsketen die de beschikbaarheid van componenten, technologieën en kennis waarborgt;
uitbreiding van het gebruik van de supercomputing- en quantumcomputing-infrastructuur naar een groot aantal publieke en private gebruikers.
Om Europa uit te rusten met een supercomputerinfrastructuur van wereldklasse heeft de Joint Undertaking EuroHPC al negen supercomputers aangeschaft, verspreid over heel Europa.

Ongeacht waar zij zich in Europa zich bevinden, kunnen Europese wetenschappers en gebruikers uit de publieke sector en het bedrijfsleven profiteren van deze supercomputers die tot de krachtigste ter wereld behoren.

Over Forschungszentrum Jülich

Vormgeven aan verandering: dat is wat Forschungszentrum Jülich drijft. Als lid van de Helmholtz-Vereniging met meer dan 7.200 medewerkers doet zij onderzoek naar de mogelijkheden van een gedigitaliseerde samenleving, een klimaatvriendelijk energiesysteem en een economie die efficiënt met hulpbronnen omgaat. Forschungszentrum Jülich combineert natuur-, levens- en engineeringswetenschappen op het gebied van informatie, energie en de bio-economie met specialistische expertise in High-Performance Computing en maakt daarnaast gebruik van een unieke wetenschappelijke infrastructuur.

Wetenschappers van Jülich die zich richten op de onderzoeksprioriteit informatie onderzoeken hoe data worden verwerkt in biologische en technische systemen. Daartoe combineert het onderzoek in Jülich drie gebieden: simulatie en datawetenschap met behulp van High-Performance Computing (HPC), hersenonderzoek en onderzoek naar op de bio- en nano-elektronica gebaseerde informatietechnologieën van de toekomst. Ga voor meer informatie naar: https://www.fz-juelich.de/en

Over ParTec AG

ParTec AG is gespecialiseerd in de ontwikkeling en productie van modulaire supercomputers en kwantumcomputers en de bijbehorende systeemsoftware. Het aanbod omvat de verkoop van baanbrekende High-Performance Computers en kwantumcomputers, evenals advies- en ondersteuningsdiensten op alle gebieden van de ontwikkeling, bouw en het gebruik van deze geavanceerde systemen. De dynamische modulaire systeemarchitectuur (dMSA) is een uniek en succesvol kenmerk van ParTec AG, dat met name succesvol is gebleken voor de complexe vereisten van massieve rekenkracht in AI. Meer informatie over en de innovatieve oplossingen van ParTec AG op het gebied van high-performance computing en quantum computing is te vinden op: www.par-tec.com

1 De activiteiten van Eviden worden geëxploiteerd via de volgende merken: AppCentrica, ATHEA, Cloudamize, Cloudreach, Cryptovision, DataSentics, Edifixio, Energy4U, Engage ESM, Evidian, Forensik, IDEAL GRP, IDnomic, In Fidem, Ipsotek, Maven Wave, Profit4SF, SEC Consult, Visual BI, Worldgrid, X-Perion. Eviden is een geregistreerd handelsmerk. © Eviden S.A.S., 2023