Japoński instytut badawczy Riken ogłosił współpracę z Nvidią i Fujitsu przy budowie superkomputera FugakuNEXT, następcy słynnego Fugaku. To pierwsze w historii wdrożenie procesorów graficznych w japońskim systemie tej klasy. Maszyna, która ma wystartować w 2030 roku, celuje w osiągnięcie wydajności zettaskali w obliczeniach sztucznej inteligencji.
FugakuNEXT – sukcesor światowego lidera
Fugaku, uruchomiony w 2020 roku, był pierwszym superkomputerem opartym na architekturze Arm, który zdobył pozycję lidera w rankingu Top500. Jego moc obliczeniowa sięgała 442,01 petaflopsa w obliczeniach FP64, a system znalazł zastosowanie w badaniach biomedycznych, symulacjach klimatycznych i rozwoju nowych materiałów. Choć dziś plasuje się już na siódmym miejscu globalnej listy, to wciąż pozostaje symbolem japońskiej ambicji technologicznej.
Riken wraz z Fujitsu i Nvidią planują, aby FugakuNEXT nie tylko kontynuował tę tradycję, ale także otworzył zupełnie nowy rozdział w historii superkomputerów. Ma to być hybrydowy system AI-HPC, zdolny do równoczesnego wykonywania klasycznych symulacji naukowych i zadań związanych ze sztuczną inteligencją.
CPU Fujitsu-MONAKA-X i GPU Nvidii
Podstawą FugakuNEXT będą procesory Fujitsu-MONAKA-X – energooszczędne jednostki wytwarzane w litografii 2 nm, przystosowane do pracy z akceleratorami i zoptymalizowane pod kątem zaawansowanego pakowania 3D. Kluczową nowością będzie jednak integracja z procesorami graficznymi Nvidii, połączonymi przez NVLink Fusion, czyli technologię wysokoprzepustowej komunikacji CPU-GPU.
To przełomowe rozwiązanie, ponieważ do tej pory Japonia unikała stosowania GPU w swoich flagowych systemach, stawiając na własne architektury CPU. Teraz jednak, wobec rosnących potrzeb związanych z trenowaniem modeli AI, postawiono na hybrydowe podejście.
FugakuNEXT ma oferować ponad 600 eksaflopsów w obliczeniach FP8 (8-bitowa precyzja, stosowana w AI). W praktyce oznacza to choćby stukrotne przyspieszenie aplikacji przy zachowaniu podobnego zużycia energii, co w przypadku obecnego Fugaku.
W stronę zettaskali i wyzwań społecznych
System, który ma zostać uruchomiony w 2030 roku, ma wspierać nie tylko badania podstawowe, ale także projekty związane z prognozowaniem pogody, symulacjami geologicznymi i analizą systemów Ziemi. Zastosowania obejmą również medycynę, robotykę oraz rozwiązania dla starzejącego się społeczeństwa japońskiego.
Ian Buck, wiceprezes ds. HPC i hyperscale w Nvidii, podkreśla, iż kooperacja Japonii i USA przy FugakuNEXT to szansa na stworzenie systemu, który przyspieszy rozwój nauki i gospodarki.
„FugakuNEXT dostarczy wydajność zettaskali i prędkości obliczeń blisko 100 razy większe niż jego poprzednik, przy tym samym budżecie energetycznym” – powiedział Buck.
Globalna konkurencja
Obecnie na czele rankingu Top500 dominują amerykańskie systemy exascale, w tym Frontier i Aurora. Europa również intensywnie rozwija własne projekty, czego przykładem są superkomputery LUMI i JUPITER. Japonia, stawiając na zettaskalę, chce nie tylko odzyskać pozycję lidera, ale także pokazać, iż hybrydowe podejście do AI i HPC może wyznaczyć kierunek rozwoju całej branży.
