Τι είναι το LUMI;
Ο υπερυπολογιστής LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) είναι το ισχυρότερο υπολογιστικό σύστημα στην Ευρώπη και ο πέμπτος ισχυρότερος στον κόσμο, σύμφωνα με τη λίστα Top500 του Ιουνίου 2024.
Βρίσκεται στη μικρή πόλη Kajaani της Φινλανδίας, περίπου 600 χιλιόμετρα βόρεια του Ελσίνκι, και προσφέρει τεράστια υπολογιστική ισχύ, συγκρίσιμη με 1,5 εκατομμύρια φορητούς υπολογιστές τελευταίας τεχνολογίας και μάλιστα καταλαμβάνει χώρο όσο δύο γήπεδα τέννις.
Το LUMI διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξη της τεχνητής νοημοσύνης (AI) και της υπολογιστικής επιστήμης. Είναι σχεδιασμένο να υποστηρίζει σύνθετους υπολογισμούς και να συμβάλλει στην ανάπτυξη τεχνολογιών αιχμής, από την έρευνα μέχρι τη βιομηχανία.
Η προέλευση του έργου LUMI
Το LUMI αποτελεί μέρος της EuroHPC JU (Ευρωπαϊκή Κοινή Επιχείρηση Υπολογιστών Υψηλής Απόδοσης), μια συνεργασία της Ευρωπαϊκής Ένωσης και δέκα ευρωπαϊκών κρατών για την ανάπτυξη μιας παγκόσμιας υποδομής υπερυπολογιστών. Η Φινλανδία επελέγη το 2019 για να φιλοξενήσει το LUMI λόγω των γεωγραφικών και ενεργειακών πλεονεκτημάτων της, όπως ο κρύος καιρός που μειώνει το κόστος ψύξης και η διαθεσιμότητα 100% ανανεώσιμης υδροηλεκτρικής ενέργειας, κάνοντας το LUMI έναν από τους πιο «πράσινους» υπερυπολογιστές στον κόσμο.
Η κατασκευή του LUMI ξεκίνησε το 2020 σε ένα παλιό εργοστάσιο χαρτιού που αναδιαμορφώθηκε για να στεγάσει το κέντρο δεδομένων. Το 2021 ολοκληρώθηκε η κατασκευή του, και ο υπερυπολογιστής τέθηκε σε λειτουργία, ενώ βρίσκεται πλέον στην τρίτη φάση ανάπτυξής του, επιτυγχάνοντας πλήρη απόδοση σε πολλαπλές εφαρμογές.
Τεχνικές προδιαγραφές του LUMI
Ο υπευπολογιστής LUMI βασίζεται στην αρχιτεκτονική HPE Cray EX και περιλαμβάνει εξαρτήματα τελευταίας τεχνολογίας από την AMD. Ο συνδυασμός GPU και CPU της AMD είναι αυτός που του προσδίδει τη μεγάλη υπολογιστική ισχύ του.
- Το διαμέρισμα GPU (LUMI-G) περιλαμβάνει 2.978 κόμβους, με τέσσερις AMD MI250X GPUs ανά κόμβο, συνολικά 11.912 GPUs.
- Το διαμέρισμα CPU (LUMI-C) αποτελείται από 2.048 κόμβους, με CPU AMD EPYC 64 πυρήνων και μνήμη μεταξύ 256 GB και 1 TB.
- Το σύστημα διαθέτει 10 PB Flash αποθηκευτικού χώρου για ταχεία πρόσβαση και 80 PB αποθηκευτικού χώρου σε σκληρούς δίσκους για μακροπρόθεσμη χρήση.
Η συνδεσιμότητα του LUMI πραγματοποιείται μέσω Cray Slingshot με ταχύτητες 200 Gbit/s, επιτρέποντας του να φτάσει τα 531,51 PFlops/s, καθιστώντας το ένα από τα ταχύτερα υπολογιστικά συστήματα στον κόσμο.
Εφαρμογές του LUMI
Ο υπερυπολογιστής LUMI έχει σχεδιαστεί για να επιλύει τα πιο σύνθετα επιστημονικά και τεχνολογικά προβλήματα. Η υπολογιστική του ισχύς χρησιμοποιείται σε τομείς όπως:
- Προσομοιώσεις κλίματος μεγάλης κλίμακας για την κατανόηση και την πρόβλεψη των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.
- Μοντελοποίηση μοριακών αλληλεπιδράσεων για την επιτάχυνση της ανακάλυψης φαρμάκων και τη βελτίωση της ανίχνευσης του καρκίνου.
- Ανάλυση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο για την παρακολούθηση φυσικών καταστροφών, όπως πυρκαγιές και πλημμύρες, μέσω της συνεργασίας με το δορυφορικό σύστημα της ICEYE.
Ένα από τα πιο καινοτόμα έργα που τρέχουν στο LUMI είναι το Destination Earth Climate Adaption Digital Twin, ένα ψηφιακό δίδυμο της Γης που προσομοιώνει τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής με εξαιρετική ακρίβεια.
Ο ρόλος του CSC στη διαχείριση του LUMI
Η CSC (Finnish IT Center for Science) είναι υπεύθυνη για τη συντήρηση του LUMI και τη διαχείριση της λειτουργίας του. Ως επιστημονικό ίδρυμα, η CSC επιτρέπει σε ερευνητές και ακαδημαϊκά ιδρύματα να χρησιμοποιούν τον υπερυπολογιστή μέσω ενός ανταγωνιστικού συστήματος εφαρμογών. Η CSC παρέχει επίσης τεχνική υποστήριξη στους χρήστες, διασφαλίζοντας ότι ο υπερυπολογιστής χρησιμοποιείται με τον πιο αποδοτικό τρόπο για έργα υψηλής απόδοσης.
Η συμβολή της AMD στο LUMI
Η επιτυχία του LUMI οφείλεται εν μέρει στην AMD, η οποία παρέχει τόσο τις GPU όσο και τις CPU του συστήματος. Η AMD έχει αναπτύξει ένα ανοιχτό οικοσύστημα λογισμικού μέσω της πλατφόρμας ROCm, επιτρέποντας την βελτιστοποίηση αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης (AI) και υπολογιστικής υψηλής απόδοσης (HPC).
Όπως επισημαίνει η AMD, η ανάπτυξη υπερυπολογιστών απαιτεί τη συνεργασία πολλών τεχνολογιών, από την αποδοτική κατανάλωση ενέργειας έως την υποστήριξη σύνθετων αλγορίθμων. Σημειώνεται ότι δύο από τους πέντε ισχυρότερους υπερυπολογιστές στον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου του LUMI, χρησιμοποιούν τεχνολογία της AMD.
Το μέλλον του LUMI και η εξέλιξη της τεχνητής νοημοσύνης
Ο LUMI δεν είναι απλώς ένας υπερυπολογιστής αλλά ένα εργαλείο που θα συνεχίσει να επηρεάζει τον κόσμο της τεχνητής νοημοσύνης και της υπολογιστικής επιστήμης για τα επόμενα χρόνια. Η συνδυασμένη ισχύς CPU και GPU, καθώς και οι δυνατότητες ανάπτυξης αλγορίθμων μηχανικής μάθησης, τον καθιστούν έναν από τους πιο σημαντικούς πόρους για ερευνητές και επιχειρήσεις.
Με την αναμενόμενη άφιξη των AMD EPYC 5ης γενιάς και GPU AMD Instinct MI350 το 2025, το LUMI θα είναι έτοιμο να επιτύχει ακόμη υψηλότερα επίπεδα απόδοσης, ανοίγοντας νέους δρόμους για την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης και των υπερυπολογιστών.
Ο LUMI αποτελεί ένα σύγχρονο παράδειγμα της ισχύος των υπερυπολογιστών και του κρίσιμου ρόλου τους στην εξέλιξη της τεχνολογίας. Με τη βοήθεια της AMD και τη διαχείριση της CSC, ο LUMI έχει ήδη καθιερωθεί ως σημείο αναφοράς στον κόσμο της υπολογιστικής υψηλής απόδοσης, προσφέροντας λύσεις σε παγκόσμια προβλήματα
