LUMIが稼働した今、EuroHPCの現状を見る

Oliver Peckham オリジナル記事

フィンランドのカヤーニで、プリエクサスケール・スーパーコンピュータ「LUMI」の落成式が行われた。LUMIは、現時点で約152 Linpackペタフロップス、間もなく375を超える見込みで、欧州の協調的なスーパーコンピューティングであるEuroHPC Joint Undertakingのこれまでの最大の成功を象徴するものである。LUMIはEuroHPCの第一段階の終わりの始まりであり、第二段階（キーワードは「エクサスケール」「量子」）は既に始まっている。ここでは、EuroHPC のエグゼクティブディレクターであるアンダース・イェンセン氏への HPCwire によるインタビューと ISC 2022 での彼のセッションから、過去と未来の EuroHPC システムとイニシアティブの状況を紹介する。

すでに納入済み

2019年6月、EuroHPCは、最初の8つのシステム（5つの明らかにペタスケールなシステムと、数百ペタフロップスを想定した3つの「プリエクススケール」システム）をホストするスーパーコンピュータセンターを欧州連合内で選んだ。このうち5台はすでに納入されている。

「Vega」、最初に納入されたEuroHPCスパコンは、AMD Epyc「Rome」CPUとNvidia A100GPUを搭載した1,020ノードのAtos製システムで、2021年4月にスロベニアで発売されたものだ。このシステムは、春のTop500リストに掲載された2つのモジュール、960ノードのCPUパーティション（3.82 Linpackペタフロップス、131位）と60ノードのGPUパーティション（3.10 Linpackペタフロップス、172位）を持っている。

「MeluXina」は、AMD Epyc「Rome」CPUとNvidia A100 GPUを搭載した813ノードのAtos製システムで、2021年6月にルクセンブルグで発売さ れたものである。MeluXinaは春のTop500にも掲載されており、その573ノードのクラスタモジュール（2.29 Linpackペタフロップス、306位）と200ノードのアクセラレータモジュール（10.52 Linpackペタフロップス、48位）である。

「Karolina」は、AMD Epyc「Rome」CPUとNvidia A100 GPUを搭載した831ノードのHPE製システムで（Intel Xeon CPUも少々）、2021年の夏にチェコで発表さ れた 。Karolinaも、春のTop500に掲載されたモジュールは、CPUパーティション（2.84 Linpackペタフロップス、202位）とGPUパーティション（6.75 Linpackペタフロップス、79位）の2つだ。

「Discoverer」は、2021年10月にブルガリアで発表された、AMD Epyc「Rome」CPUを搭載した1,128ノードのAtos製システムだ。4.52 Linpackペタフロップスで、春のTop500で113位にランクインした。

「LUMI」は、EuroHPCのプリエクサスケールシステムの最初の納入実績で、AMD Epyc「Trento」CPUとAMD MI250X GPU（新しいエクサスケールスーパーコンピュータ「Frontier」と同じアーキテクチャ）を搭載したHPE製の4,112ノードシステムで、本日フィンランドで発売を開始しました。現在、LUMIのメインとなる2,560ノードのGPUアクセラレーションパーティション（LUMI-G）は151.90 Linpackペタフロップスで、春のTop500で3位、1,536ノードのCPUパーティション（LUMI-C）は6.30 Linpackペタフロップスで84位を獲得している。LUMIは今後数週間で飛躍的に性能が向上し、最終的には375Linpackペタフロップスを超える見込みだ。

スーパーコンピュータ「LUMI」。画像提供：CSC

 

今年後半

「Deucalion」は、EuroHPCの最初の5つのペタスケールシステムのうち、今年後半にポルトガルで引き渡される最後のシステムとなる。富士通の A64FX プロセッサをベースにした 1,632 ノードの Arm パーティション (3.8 Linpack ペタフロップスを実現する見込み)、AMD Epyc “Rome” CPU を搭載した 500 ノードの x86 パーティション (1.62 Linpack ペタフロップス)、AMD CPU と Nvidia A100 GPU を搭載した 33 ノードのアクセラレータパーティションという 3 つのパーティションで構成されているのが興味深い点だ。「Deucalionについては、データセンターが完成するのを待っているところですが、他のすべては準備ができています」とジェンセン氏は語った。

「Leonardo」 は、今年後半にイタリアに導入される EuroHPC のプリエクスカ スケールシステムの 2 台目となる。Atosが構築するこのスーパーコンピュータには、Intel Xeon “Sapphire Rapids” CPUを搭載した1,536ノードのデータ集中モジュールと、Intel Xeon “Ice Lake” CPUとNvidia A100 GPU（240.5リンパックのペタフロップ）を備えた3,456ノードのブースターモジュールが用意される予定となっている。「Leonardoは……我々がここに座っている間に構築されており、11月のTop500で発表されることを期待しています」とジェンセン氏は語った。

問題児

バルセロナ・スーパーコンピューティング・センター（BSC）にあるMareNostrum 4システムの後継として待望されているMareNostrum 5は、EuroHPCの問題児である。2020年10月、ジェンセン氏は 「今後数週間のうちに 」調達に関する発表を期待すると発言していた。それは実現されず、入札は2021年5月、多くのドラマと言われる中でキャンセルされ、12月下旬に再び公示された。その2回目の入札は2022年1月末に締め切られた。

「MareNostrum 5については、調達のプロセスを経て、これを終了し、運が良ければ、来週かそこら中に、その前進とスケジュールに関する発表を見ることができるでしょう」とジェンセン氏は述べた。「契約交渉の最終段階に入っています。」(このインタビューから数週間が経過したが、MareNostrum 5の続報を心待ちにしている)

MareNostrum 5は、少なくとも205 Linpackのペタフロップスを実現することを目標としている。

EuroHPCの最初のスレッドにある全8システムの概要（Joint Undertaking提供）

 

今後の展開

これら8つのシステムはすべて、欧州委員会から出されたEuroHPCの最初の規制の対象になっている。この最初の規制は、2021年までを対象としていたが、現在、共同事業体は、今後6年間の新しい規制と新しい予算を持っている。この予算（約70億ユーロ）は、Digital Europe Program、Horizon Europe Program、Connecting Europe Facilityからの約35億ユーロで構成されており、この全額に、これからシステムや施設を導入するEuroHPC加盟国からの国費負担を合わせる予定である。

欧州初のエクサスケールシステム（そのほかにもあります）

そういえば、その予算には、少なくとも2つのエクサスケールシステムが含まれており、そのうちの1つの立地選定がもうすぐ行われる。「クリスマスの少し前に、どの国がヨーロッパで最初のエクサスケールシステムをホストしたいか、呼びかけを行いました」とジェンセンは言う。「そして、その回答が返ってきて、評価したところです。現在、この件がカヤーニで開催される理事会の議題になっていること以外は、これ以上公表することはできません。6月14日の理事会では、ヨーロッパ初のエクサスケールマシンと、いくつかの新しいミッドレンジマシンをホストする企業を決定することになっています。」

「我々がマシンへの投資を続けることは明らかですが、それは地理的な多様性のためでもあり、より多くのユーザに使ってもらい、HPCの知識を増やしたいと思っています」と彼は付け加えた。「そのため、新しい国がHPCシーンに参加し、自国のエコシステムを発展させるために自国のマシンを持つことを希望するのを見続けることになると思います。」

その会議の成果を知ることができる時期については、ジェンセン氏は、「会議の後、すぐに何らかの発表があると思います」と述べ、「それから、実際に成果を出すという大変な仕事が始まります」と語った。

2024年までの欧州の総計算能力目標。2つのエクサスケールシステムと新しいペタスケールシステムが含まれる。画像提供：Anders Jensen.

 

量子

量子コンピューティングも EuroHPC の第 2 フェーズに含まれる（アスタリスク付き）。「新しい規制により、EuroHPCのアジェンダに量子計算が追加され、しかも大きく追加されました」とジェンセン氏は述べている。「そこで、私たちは、最初の EuroHPC 量子コンピュータをホストすることを希望する人を募集しています。この募集はまだ終了していません。」ジェンセン氏は、ISC2022のEuroHPCに関するセッションで、量子技術の研究と革新の多くはまだ欧州委員会の管轄下にあることを明らかにした。現状では、EuroHPCは科学者に量子インフラを提供し、量子技術をHPCに結合することを任務としている。

「目的は、HPCシステムへのアクセスを提供するのと同じように、量子コンピュータへのアクセスをヨーロッパのコミュニティーに提供することです 」と彼は言った。「我々は、技術の多様性を重視しているので、できるだけ多くの量子技術を利用できるようにして、科学者や潜在的な利用者が、量子利用とは何かを知ることができ、我々の知識を深めることができるようにしたいのです。」

共同事業体は、既存のマシンを連携させ、相互接続させることも考えていると、彼は言った。「今、私たちは多くのシステムを購入し、それらを利用できるようにしています。しかし、それらをまとめて、より大きなシステムにすれば、可能性があると考えざるを得ないのです」とジェンセン氏は述べた。また、フェデレーションに関しても、EuroHPCシステムの数が増えるにつれて、「個々のマシンとして管理し続けることはできません」と、ジェンセン氏は述べている。

遠い未来

「規制もポスト・エキサスケールを定めていますが、ポスト・エクサスケールの意味はまだ定義されていません」とジェンセン氏は言う。

国内で育つ人材と技術

ジェンセン氏は、欧州でHPCの人材と技術を育成することの重要性も強調している。「HPC に限らず、一般的なことですが、非常に重要なコンポーネントを世界の他の地域に供給してもらうことに、私たちは非常に依存するようになっています。そして、突然、それが必要になったとき、それが重要であることに気づくのです。」

「私たちは、私たちが資金提供する 2 つ目のエクサスケールシステムに、ヨーロッパの技術を積極的に導入するという、非常に野心的な計画を立てています。EPI は EuroHPC と同様、今年第 2 フェーズに入りました。第 2 フェーズは、EPI の第 1 世代の低電力プロセッサを完成させ、第 2 世代のプロセッサを開発することを目的としています。これと並行して、欧州委員会を通じて実現した「欧州チップス法」があり、これがもたらすすべての興味深い事柄があります」とジェンセン氏は続け、「EuroHPC 側では、RISC-V やその他のプロセッサ技術に関する研究およびイノベーションの募集のためのプレースホルダがすでにあります」と述べている。

「ヨーロッパは自給自足、つまり自分たちで何かをする力を取り戻す必要があります。それは、他と一緒にやりたくないという意味ではなく、自分たちでも何かできるようになりたいという意味です。技術的な面では、ヨーロッパのプロセッサのようなものが、安心して自立していくために非常に重要な要素になります……。しかし、それだけでなく、ノウハウを取り戻し、エコシステムを構築することも重要です。」

そのために、EuroHPCは、「HPCの知識とHPCのスキルをさらに向上させるために、多くの呼びかけを行う」とジェンセン氏は述べた。

このように欧州の国産技術を重視する一方で、HPEやIntelといった欧州以外の企業も、ここ数カ月で欧州にファブや工場、イノベーションセンターを設立するために多額の投資を行っている。

「多くのプレーヤーが、ヨーロッパと一緒にプレーしたい、この一員になりたいという意思を持っていることがわかりました」とジェンセン氏は、こうした動きについて質問された際に答えた。「ヨーロッパとして言いたいことは、私たちもその一員になりたいということです。ヨーロッパとして言いたいことは、このプロセスに参加したい！ということであり、単に棚から何かを買って出荷するのではなく、プロセスの一部になりたいのです。そして、多くのメーカーや非ヨーロッパ企業が、ヨーロッパには自分たちが利用できる専門知識があることを知ったのだと思います。」

また、「ヨーロッパ以外のプレイヤーにも明らかに変化が見られ、これは本当に歓迎すべきことです」とも述べている。「そして、EuroHPC の関与が、少なくとも少しは関係していると考えたいですね。」

ヘッダー画像。LUMIの新しいデータセンター。画像提供：CSC