Kaj vse zmore novi evropski superračunalnik, ki porabi elektrike za celo mesto

Evropa je zagnala svoj prvi eksaflopni superračunalnik, poimenovan Jupiter. Znanstvenikom bo omogočil nov vpogled v delovanje podnebja, človeškega srca in skrivnosti vesolja, pri tem pa poskušal ostati presenetljivo zelen.

Predstavljajte si, da poskušate naslikati natančen portret Zemlje v gibanju – vsak vrtinec vetra, vsak tok morja, vsako sapo zraka nad kopnim. Za tak podvig bi morali, kot piše portal IEEE Spectrum, izrisati skoraj tri bilijone (tri tisoč milijard) posameznih delcev. Potrebovali bi kalkulator, katerega zmogljivost presega našo domišljijo. Ta kalkulator je zdaj postal resničnost.

Le uro vožnje od Bonna, v Superračunalniškem centru Jülich, je polno zaživel Jupiter, prvi evropski eksaflopni superračunalnik. Poimenovan po največjem planetu našega osončja, ta digitalni titan že poganja prve znanstvene programe in obljublja, da bo odprl povsem nove znanstvene horizonte.

Srce digitalnega titana

Jupiter ni le plod nemškega inženirstva, temveč krona prizadevanj celotne Evrope, podprtih s programom Digitalna Evropa. Njegova moč je osupljiva: uradna spletna stran Evropske unije navaja, da zmore več kot milijardo milijard izračunov na sekundo. Ta neverjetna hitrost ga je na junijski lestvici TOP500 najzmogljivejših računalnikov sveta, kot poroča IEEE Spectrum, uvrstila na impresivno četrto mesto.

Srce stroja sestavlja približno 24.000 najnovejših superčipov Nvidia Grace-Hopper, ki so razporejeni v skoraj šest tisoč računskih vozliščih. Poleg tega sistem vključuje tudi procesorje Rhea1, Evropska unija pa poudarja, da bodo v njem delovali tudi prvi prototipi procesorjev, v celoti razvitih v Evropi. A kot je za IEEE Spectrum dejal direktor centra Thomas Lippert, so številke in lestvice le dokaz, da stroj deluje. »Zdaj je čas, da se na njem opravi nekaj prave znanosti,« je poudaril.

V iskanju odgovorov na največja vprašanja

Znanstveniki so njegove besede vzeli zares. Med njimi je Ioan Hadade iz Evropskega centra za srednjeročne vremenske napovedi, ki s pomočjo Jupiterja sodeluje pri enem najbolj ambicioznih projektov našega časa – ustvarjanju digitalnega dvojčka Zemlje (Destination Earth). Kot je pojasnil za IEEE Spectrum, bo Jupiter omogočil simulacije podnebja in vremena v ločljivosti, ki je bila še včeraj nepredstavljiva. Znanstveniki bodo lahko opazovali procese, kot sta nastanek neviht in turbulenc, v skoraj realnem času in tako bistveno izboljšali napovedovanje ekstremnih vremenskih pojavov.

Seznam področij, ki jih bo Jupiter preobrazil, je po navedbah Evropske unije dolg. Slika je simbolična. FOTO: Manuel Orbegozo/Reuters

Na drugem koncu Nemčije pa fizik Jörg Schumacher preiskuje eno od temeljnih skrivnosti narave. Zanima ga, kako v popolnem kaosu, kot je denimo turbulenca v oblakih ali na površju Sonca, nastajajo urejeni in lepi vzorci. »Vse bi moralo biti kaotično in naključno, pa ni,« se sprašuje. Njegova ekipa je s prejšnjimi superračunalniki že dosegla meje mogočega in zdaj se z upanjem obrača k Jupiterju, da bi pokukala še globlje v osrčje kaosa.

Seznam področij, ki jih bo Jupiter preobrazil, je po navedbah Evropske unije dolg: od razvoja novih materialov, ustvarjanja digitalnih dvojčkov človeškega srca in možganov za napredno medicino, do urjenja naslednje generacije umetne inteligence.

Moč z zeleno vestjo

A takšna moč ima svojo ceno, predvsem v obliki porabljene energije. Jupiter pri polni obremenitvi, navaja IEEE Spectrum, porabi približno 17 megavatov energije, kar je primerljivo z manjšim mestom. V času, ko postaja energetska potratnost podatkovnih centrov pereč globalni problem, je bila trajnost ključni del načrtovanja.

Hladilni sistem zato uporablja vodo iz bližnje reke Rur, odvečno toploto pa bodo, kot navajata oba vira, preusmerili v ogrevanje stavb na kampusu. Čeprav je Jupiter na lestvici najbolj zelenih superračunalnikov GREEN500 uvrščen na 21. mesto, pri IEEE Spectrum pojasnjujejo, da je kljub temu energetsko najučinkovitejši med petimi najhitrejšimi sistemi na svetu. Prototip poimenovan Jedi, na katerem temelji, celo zaseda prvo mesto.

Jupiter pri polni obremenitvi porabi približno 17 megavatov energije, kar je primerljivo z manjšim mestom. Slika je simbolična. FOTO: Press Release

Znanstveniki, ki preučujejo podnebne spremembe, se te odgovornosti globoko zavedajo. »Paziti moramo, da ne bomo vsakič zraven potrebovali jedrske elektrarne, da bi te stvari poganjali,« je ironijo izpostavil Hadade.

JUPITER tako ni le tehnološki presežek, temveč tudi simbol evropske znanstvene ambicije in sodelovanja. Pridružil se je mreži, v kateri deluje tudi slovenski superračunalnik Vega. Kot je ob zagonu v izjavi za Evropsko unijo ponosno dejal direktor Lippert: »To je pristna evropska tehnologija, ki je postala mogoča le z velikodušno podporo Evrope.«