استطلاع: هل تريد العمل لأسبوع أقصر؟

تستطيع حواسيب الإكساسكيل العملاقة ، بحكم تعريفها ، تجاوز exaflop – أكثر من كوينتيليون عملية فاصلة عائمة في الثانية. يتطلب القيام بذلك آلات ضخمة. سيقيم جوبيتر في مبنى جديد كهفي يضم عدة حاويات مبردة بالمياه بحجم حاوية الشحن. ستحتوي كل حاوية من هذه العبوات على مجموعة من رفوف بحجم الخزانة ، وسيدعم كل رف العديد من عقد المعالجة الفردية.

كم عدد العقد سيكون هناك؟ لم يتم تعيين أرقام JUPITER بعد ، ولكن يمكنك الحصول على فكرة من JUWELS (اختصار لـ Jülich Wizard for European Leadership Science) ، وهو نظام تمت ترقيته مؤخرًا ويحتل المرتبة 12 في قائمة Top500 لأقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم. سيجلس JUPITER في مكان قريب ولكن في مبنى منفصل من JUWELS ، والذي يضم أكثر من 3500 عقدة حوسبة.

مع استمرار طرح العقود للمناقصة حتى وقت نشر هذا الخبر ، ظل العلماء في المركز محتفظين بها شتم حول مواصفات الرقاقة للجهاز الجديد. ومع ذلك ، تم إنشاء الهيكل العام ، ويمكن للأجانب الحصول على بعض التلميحات حول ما يمكن توقعه من خلال النظر إلى آلات براوني الأخرى في جوليش وأماكن أخرى في أوروبا.

ستعتمد JUPITER على المسرعات القائمة على GPU جنبًا إلى جنب مع وحدة الكتلة العالمية ، والتي ستحتوي على وحدات المعالجة المركزية. تتضمن البنية المخططة أيضًا تخزين قرص عالي السعة وفلاش ، إلى جانب وحدات احتياطية مخصصة وأنظمة أشرطة لتخزين البيانات الأرشيفية.

يستخدم كمبيوتر JUWELS الفائق أجهزة Atos BullSequana X ، مع معالجات AMD EPYC ووصلات Mellanox HDR InfiniBand. أحدث كمبيوتر عملاق مدعوم من EuroHPC يأتي عبر الإنترنت ، يستخدم LUMI في فنلندا (اختصار للبنية التحتية الحديثة الموحدة الكبيرة) أجهزة HPE Cray ومعالجات AMD EPYC ووصلات HPE Slingshot. تحتل LUMI المرتبة الثالثة في العالم حاليًا. إذا اتبع كوكب المشتري نفس الشيء ، فقد يكون مشابهًا في كثير من النواحي لـ Frontier ، التي ضربت exascale في مايو 2022 ، أيضًا باستخدام أجهزة Cray مع معالجات AMD.

تسخير القدرة الحصانية الفائقة الجديدة في أوروبا

يقول كريستيان بليسل ، عالم الكمبيوتر بجامعة بادربورن بألمانيا: “تنظر صناعة الحوسبة إلى هذه الأرقام لقياس التقدم ، مثل هدف طموح للغاية: الطيران إلى القمر”. جانب الجهاز هو جانب واحد فقط. آخر ، كيف يمكنك الاستفادة من هذه الآلات؟

تعاونت بليسل مع الكيميائي توماس كوهن لإجراء محاكاة على المستوى الذري لكل من فيروس نقص المناعة البشرية وبروتين ارتفاع فيروس SARS-CoV2 ، وهو الفيروس الذي يسبب COVID-19. في أيار (مايو) الماضي ، أجرى الثنائي حسابات على نطاق exaflop لمحاكاة السارس – بما في ذلك ملايين الذرات التي تهتز على مقياس زمني فيمتوثانية – مع برنامج كيمياء الكم يعمل على الكمبيوتر الفائق Perlmutter. لقد تجاوزوا exaflop لأن هذه الحسابات تم إجراؤها بدقة أقل ، من 16 و 32 بت ، على عكس دقة 64 بت التي تعد المعيار الحالي لعد التقلبات.

“تنظر صناعة الحوسبة إلى هذه الأرقام لقياس التقدم ، مثل هدف طموح للغاية: الطيران إلى القمر.”

يشعر كوهن بالإثارة تجاه كوكب المشتري وقدرته على إجراء المزيد من الحسابات عالية الإنتاجية ، وهو نوع الحسابات التي قد تُظهر كيفية استخدام ضوء الشمس لتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين لتطبيقات الطاقة النظيفة. يقول خوسيه إم. سيلا من مركز الحوسبة الفائقة في برشلونة إن قدرات الإكساسكيل ضرورية لبعض عمليات محاكاة الاحتراق ، وديناميكيات السوائل على نطاق واسع جدًا ، ولمحاكاة الكواكب التي تشمل مناخات كاملة.

يتطلع ليبرت إلى نوع من الحوسبة الفائقة الموحدة ، حيث ستستخدم العديد من مراكز الحواسيب الفائقة الأوروبية أجهزتها الضخمة في تناغم ، وتوزع الحسابات على أجهزة الكمبيوتر العملاقة المناسبة عبر مركز خدمة. يقول سيلا إن سرعات الاتصال بين المراكز ليست بالسرعة الكافية حتى الآن لإدارة هذا لبعض المشاكل – على سبيل المثال ، يجب إجراء محاكاة احتراق توربينات الغاز داخل آلة واحدة. لكن هذا النهج يمكن أن يكون مفيدًا لبعض المشكلات في علوم الحياة ، مثل التحليل الجيني والبروتيني. يقول دانييل أوبالكا من EuroHPC JU إن الشركات الأوروبية ستستفيد أيضًا من هذه البنية التحتية للحوسبة العملاقة المزدهرة.

حتى عندما تصبح أجهزة الكمبيوتر العملاقة أسرع وأكبر ، يجب أن تعمل بجدية أكبر لتكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. هذا مهم بشكل خاص في أوروبا ، التي تعاني مما قد يكون أزمة طاقة طويلة ومكلفة.

سوف يسحب المشتري 15 ميغاواط من الطاقة أثناء التشغيل. تدعو الخطط إلى تشغيله بالطاقة النظيفة. مع زيادة حجم توربينات الرياح وتحسينها ، ربما يمكن تلبية متطلبات JUPITER من الطاقة ببضع توربينات عملاقة فقط. ومع تداول مياه التبريد بين صناديق الحوسبة القوية ، يمكن استخدام الماء الساخن الناتج لتدفئة المنازل والشركات القريبة ، كما هو الحال مع LUMI في فنلندا. إنها طريقة أخرى سيتم تخصيص قوة الحوسبة هذه وفقًا لواقع الطاقة في الاتحاد الأوروبي.