V prostorih Instituta informacijskih znanosti (IZUM) v Mariboru je začel delovati novi superračunalnik Vega, ki ga je v sodelovanju s slovenskimi izvedenci postavila družba Atos s sedežem v Franciji. Superračunalnik, ki je ime dobil po slovenskem matematiku Juriju Vegi, je eden izmed petih centrov EuroHPC prve generacije. Z zmogljivostjo 6,8 petaflopa na sekundo se trenutno uvršča med 50 najmočnejših superračunalnikov na svetu.
Prvo letošnje četrtletje sta v Sloveniji zaznamovali dve skoraj vzporedni aktivnosti na področju superračunalništva oziroma visokozmogljivostnega računalništva (high performance computing, HPC). Na eni strani je Akademsko raziskovalno omrežje Slovenije (Arnes) razširjalo svojo superračunalniško gručo, ki je dobila 4.256 novih procesorskih jeder in 48 novih grafičnih procesorjev Nvidia. Skupna zmogljivost superračunalnika je po vzpostavitvi polne produkcije na začetku marca dosegla okrog 520 teraflopov na sekundo oziroma 520 tisoč milijard računskih operacij s plavajočo vejico na sekundo (FLOPS). Arnesov sistem je s tem postal najzmogljivejši superračunalnik v Sloveniji. A ne za dolgo.
Primat prevzema Maribor
Na drugi strani je namreč na Institutu informacijskih znanosti mednarodno podjetje Atos s sedežem v Franciji v sodelovanju z domačima podjetjema ATR.SIS iz Trzina in NTR inženiring iz Maribora postavljalo novi superračunalnik Vega z zmogljivostjo 6,8 milijona milijard izračunov na sekundo – to je 6,8 petaflopa na sekundo, kar je približno trinajstkrat več kot Arnesovih 0,52 petaflopa na sekundo. Atos je sredi marca Vego uradno predal IZUM v nadaljnje opremljanje za uradno odprtje in začetek delovanja. Arnesov sistem je tako le za kratek čas okrepil svojo dolgoletno vodilno vlogo pri nas, ki jo sedaj prevzema Vega.
Vsa dela opravili slovenski podjetji
Vega temelji na infrastrukturi Atos BullSequana XH2000. Celoten sistem je stal 17,2 milijona evrov. Približno tretjino zneska bo pokrilo Skupno podjetje za evropsko visokozmogljivostno računalništvo (EuroHPC), ostalo pa država Slovenija prek Instrumenta za povezovanje Evrope (IPE) ter programa za raziskave in inovacije Obzorje 2020.
Vse aktivnosti, povezane s postavitvijo oskrbne in sistemske infrastrukture, sta postavili podjetji ATR.SIS in NTR inženiring. Gre za namestitev podatkovnega centra, sistemov napajanja in hlajenja, vseh komponent superračunalnika, omrežnih sistemov in podpornih sistemov ter zagon infrastrukture. Obe podjetji bosta skrbeli tudi za vzdrževanje infrastrukture v celotni življenjski dobi, ki naj bi bila pet let.
Delovanje ne bo poceni
Kot pojasnjuje Branko Zebec, pomočnik direktorja IZUM, delovanje Vege ne bo poceni. Za petletno obdobje je predvidenih približno 24 milijonov evrov stroškov – 19 milijonov samo za projekt in približno milijon evrov na leto za obratovalne stroške. Tu gre predvsem za stroške električne energije, vzdrževanje in sistemsko podporo ter za razvojno-inženirsko delo.
Za ta namen so zaposlili šest novih sodelavcev, potrebe po kadrih pa bodo sčasoma še nekoliko zrasle. IZUM si želi, da bi zaposloval tudi raziskovalce in uporabnike superračunalnikov, ki so v Sloveniji v večinoma razpršeni po raziskovalnih skupinah znotraj svojih institucij.
Gonilna sila inovacij
»Nove generacije izvedencev in raziskovalcev ter širša slovenska in evropska strokovna javnost z Vego dobivajo vrhunsko tehnologijo, s katero bodo lahko kos novim izzivom v regionalnih in evropskih iniciativah,« pravi Aleš Bošnjak, direktor IZUM. »Evropski raziskovalci in uporabniki iz gospodarstva ter javnega sektorja – ne glede na to, iz katere države prihajajo – pa dobivajo gonilno silo inovacij, ki bo Evropi pomagala pri globalnem tekmovanju na strateških področjih, kot so umetna inteligenca, napredna podatkovna analitika, personalizirana medicina, bioinženirstvo in druga področja.«
Del projekta HPC RIVR
Vega je del projekta HPC RIVR (RIVR je kratica za »raziskovalno infrastrukturo vzhodne regije«), v katerega so vključeni Univerza v Mariboru, Fakulteta za informacijske študije v Novem mestu in IZUM, ki je postal glavna gostiteljska lokacija za novi superračunalnik na peta ravni v Sloveniji. Cilj projekta je vzpostavitev nacionalnega superračunalniškega centra in s tem krepitev nacionalnih visokozmogljivih računskih zmogljivosti za potrebe slovenskega raziskovalno-inovacijskega in gospodarskega prostora.
Projekt financirata Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj ter ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport v okviru operativnega programa za izvajanje evropske kohezijske politike 2014–2020. Projekt bo občutno pripomogel k uresničitvi ciljev deklaracije za sodelovanje na področju visokozmogljivega računalništva podjetja EuroHPC. Slovenija se je s podpisom deklaracije zavezala k vzpostavljanju integrirane in dostopne visokozmogljive računalniške infrastrukture.
Usposabljanje novih strokovnjakov
Zoran Ren, prorektor za znanstvenoraziskovalno dejavnost Univerze v Mariboru in vodja projekta HPC RIVR, meni, da sta projekt HPC RIVR ter uspešna izvedba velikega in kompleksnega javnega naročila za nabavo superračunalnika Vega dokazala, da so na Univerzi v Mariboru in IZUM v sodelovanju s strokovnjaki iz drugih institucij sposobni izpeljati najzahtevnejše projekte. »Sodelovanje bo še kako potrebno tudi za učinkovito izrabo novih superračunalniških sistemov ter zagotavljanje njihovega nadaljnjega razvoja in nadgradnje zmogljivosti v prihodnje,« dodaja Ren.
Bošnjak meni, da je bil program gradnje visokozmogljivih kapacitet, znanja in sodelovanja v Sloveniji doslej zelo uspešen, saj ni le vzpostavil novih računskih gruč, temveč je tudi zagotovil usposabljanje novih strokovnjakov na področju superračunalništva.
Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport je s projektom HPC RIVR spodbudilo močno sodelovanje na državni ravni, v katerem je Slovensko superračunalniško omrežje SLING pod vodstvom Arnesa združilo znanje vseh skupin in institucij v Sloveniji, ki delujejo na tem področju.
Arnes ne nazadnje vodi tudi projekt vzpostavitve nacionalnih superračunalniških kompetenčnih centrov EuroCC, ki bo povečal dostopnost tehnologije v izobraževanju, znanosti in industriji. Poleg sodelovanja v evropskih pobudah, kot sta PRACE in EuroHPC, se je konzorcij SLING vključil še v konzorcij Leonardo, ki bo v okviru pobude EuroHPC zgradil superračunalnik s 30-krat večjo zmogljivostjo v italijanskem superračunalniškem centru CINECA v Bologni.
Sledilo bo še sedem sistemov v okviru EuroHPC
Slovenski sistem Vega je prvi, ki bo začel obratovati v okviru iniciative EuroHPC. Glede na vložek je zelo zmogljiv. Med drugim bo omogočal izredno hiter prenos podatkov do drugih superračunalniških centrov (500 gigabitov na sekundo) in njihovo trajno hrambo (18 petabajtov). Prinesel je tudi inovacije na področju zmogljivosti za obdelavo velepodatkov.
Tako dobro povezan superračunalnik je pravzaprav inovativen pristop, ki je v EuroHPC naletel na odličen odziv in ga bodo predvidoma uveljavljali tudi pri drugih novih sistemih. V okviru iniciative EuroHPC bo namreč Vegi sledilo še sedem drugih: štirje sistemi podobne velikosti in trije, ki se bodo približali zmogljivosti trilijona operacij (eksaflopa) na sekundo.
Med 50 največjimi na svetu
Bošnjak ocenjuje, da bi se superračunalnik Vega z zmogljivostjo 6,8 PFLOPS na lestvici najzmogljivejših superračunalnikov na svetu, ki je bila nazadnje posodobljena novembra lani, uvrstil na 39. mesto. S tem bi se na primer uvrstili pred Španijo in Rusijo, čeprav je res, da marsikatera država zaradi varnostnih ali drugih nacionalnih interesov sploh ne objavlja podatkov o zmogljivostih vseh svojih superračunalnikov, zaradi česar podatki niso natančni. Kljub temu bo Slovenija po zaslugi sistema Vega odslej kar nekaj časa na zemljevidu držav z najmočnejšimi superračunalniki na svetu.
Posodobljeno lestvico bodo objavili junija in takrat se bo nanjo uvrstila tudi Vega. Verjetno bo nižje od 39. mesta, saj velike superračunalnike gradijo tudi drugje po svetu.
