De Europese exascale supercomputer JUPITER behaalt de eerste plaats op de Green500-lijst.

De eerste module van de exascale supercomputer JUPITER, genaamd JEDI, staat bovenaan de Green500-lijst, een lijst die de energie-efficiëntste supercomputers ter wereld weergeeft. JUPITER werd in april geïnstalleerd door het Duits-Franse consortium en heeft dezelfde hardware als de huidige boostermodule JUPITER die op dit moment wordt gebouwd in het Forschungszentrum Jülich.

Deze supercomputer is een echte pionier geworden binnen dit veld. Deze eerste module kan 72 miljard floating-point operaties per seconde per watt uitvoeren, terwijl de vorige leider tot 65 miljard kwam.

De beslissende factor voor de buitengewone efficiëntie van de module is het gebruik van grafische verwerkingseenheden (GPU’s) en de mogelijkheid om wetenschappelijke toepassingen te optimaliseren voor berekeningen daarop. Vandaag de dag zijn vrijwel alle toonaangevende systemen op de Green500-lijst grotendeels afhankelijk van GPU’s, die ontworpen zijn om berekeningen uit te voeren met een veel hogere energie-efficiëntie dan conventionele centrale verwerkingseenheden (CPU’s).

Het ontwikkelsysteem JEDI is een van de eerste ter wereld die gebruikmaakt van de nieuwste generatie NVIDIA-versnellers: de NVIDIA GH200 Grace Hopper superchip, die de NVIDIA Hopper GPU en de NVIDIA Grace CPU combineert in een enkele module. Gebaseerd op de nieuwste BullSequana XH3000 architectuur van Eviden, bevat de setup ook hun Direct Liquid Cooling-systeem, dat een veel hogere efficiëntie biedt dan traditionele luchtkoeling en het mogelijk maakt om de gegenereerde warmte achteraf te hergebruiken.

De voorloper van JUPITER, JEDI, is al voorzien van dezelfde equipment als de latere boostermodule van JUPITER. In het kader van het JUPITER Research and Early Access Program (JUREAP) kunnen wetenschappers al vroeg toegang krijgen tot de hardware om hun codes te optimaliseren, met de ondersteuning van experts van het Jülich Supercomputing Centre.

JUPITER
JUPITER zal de eerste Europese supercomputer zijn die de drempel van één exaflop overschrijdt, wat overeenkomt met een quintiljoen (een “1” gevolgd door 18 nullen) floating-point operaties per seconde. Het definitieve systeem wordt in fasen geïnstalleerd in de tweede helft van dit jaar en zal in eerste instantie beschikbaar worden gesteld aan wetenschappelijke gebruikers in het kader van het vroege toegangsprogramma, voordat het begin 2025 in bedrijf wordt gesteld voor de algemene gebruiker.

De enorme rekenkracht van JUPITER zal helpen de grenzen van wetenschappelijke simulaties te verleggen en grote AI-modellen te trainen. Bovendien maakt het gebruik van de door ParTec en het Jülich Supercomputing Centre ontwikkelde dynamische modulaire systeemarchitectuur (dMSA). De JUPITER boostermodule, die al geïnstalleerd is, zal ongeveer 125 BullSequana XH3000 racks bevatten en ongeveer 24,000 NVIDIA GH200 superchips, onderling verbonden door het NVIDIA Quantum-2 InfiniBand-netwerk. Voor 8-bits berekeningen, gebruikelijk bij het trainen van AI-modellen, zal de rekenkracht ruimschoots de 70 exaflops overstijgen. Vandaag de dag zou dit JUPITER maken tot ‘s werelds snelste AI-computer.

Volgens schattingen zal de energiebehoefte van JUPITER rond de 11 megawatt gemiddeld bedragen. Andere maatregelen zullen bijdragen aan een nog duurzamer energiegebruik. Het modulaire datacenter waar JUPITER wordt gehuisvest, is bedoeld om de warmte die tijdens het koelen wordt gegenereerd te extraheren en deze vervolgens te gebruiken om de gebouwen op de campus van het Forschungszentrum Jülich te verwarmen.

Alle hardware- en softwarecomponenten van JUPITER zullen worden geïnstalleerd en beheerd met behulp van de exclusieve JUPITER managementstack. Dit is een combinatie van ParaStation Modulo (ParTec), SMC xScale (Eviden) en softwarecomponenten van JSC.

JUPITER ontwikkelsysteem JEDI
Het JUPITER ontwikkelsysteem JEDI is veel kleiner dan de uiteindelijke exascale computer. Het bestaat uit een enkel rack van de nieuwste serie BullSequana XH3000, die momenteel 24 individuele computers bevat, bekend als berekeningsnodes. Deze zijn met elkaar verbonden via vier NVIDIA Quantum-2 InfiniBand-switches en zullen in de loop van mei worden aangevuld met nog eens 24 berekeningsnodes.

Tijdens de metingen voor de Green500-classificatie van de meest energie-efficiënte supercomputers, bereikte het JEDI systeem een rekenkracht van 4,5 quadriljoen floating-point operaties per seconde, of 4,5 petaflops, met een gemiddeld verbruik van 66 kilowatt. Tijdens geoptimaliseerde werking werd het verbruik teruggedrongen tot 52 kilowatt.