Japonia idzie na całość. Buduje superkomputer 1000 razy szybszy od obecnych

Dzięki planom budowy superkomputera klasy zeta, Japonia chce objąć pozycję lidera w wyścigu w dziedzinie obliczeń o wysokiej wydajności. Jeśli plan się powiedzie, zaawansowane możliwości obliczeniowe znacząco zwiększą konkurencyjność gospodarczą Kraju Kwitnącej Wiśni. Najpierw jednak Japonia musi rozgryźć, jak sprostać ogromnym wymaganiom energetycznym.

Ambitne plany Japonii

Japonia ogłosiła plany budowy pierwszego na świecie superkomputera klasy zeta. Ta przełomowa maszyna, wciąż będąca założeniem teoretycznym, może osiągnąć prędkość przetwarzania tysiąc razy większą niż obecne najlepsze superkomputery. Projektem nazwanym Fugaku Next kieruje japońskie Ministerstwo Edukacji, Kultury, Sportu, Nauki i Technologii (MEXT). Jego budowa ma kosztować ponad 750 milionów dolarów i ma zostać w pełni oddany do użytku do 2030 roku.

Japonia ogłosiła plany budowy pierwszego na świecie superkomputera klasy zeta.

Fugaku Next osiągnąć ma prędkość w skali zetaFLOPS, co dotychczas było nieosiągalne. Dla porównania, dzisiejsze najbardziej zaawansowane superkomputery działają na poziomie exaFLOPS, który jest w stanie wykonać kwintylion obliczeń na sekundę. Fugaku Next byłby w stanie wykonać zdumiewającą liczbę sekstylionów obliczeń na sekundę.

 

Japonia musi jednak najpierw stawić czoła poważnym wyzwaniom, związanym z efektywnością energetyczną. Eksperci oszacowali, że maszyna klasy zeta wykorzystująca obecne technologie mogłaby potrzebować energii odpowiadającej produkcji 21 elektrowni jądrowych.

MEXT planuje rozwiązać ten problem poprzez zastosowanie najnowszych technologii, w tym specjalnie zaprojektowanych procesorów i systemów pamięci o dużej przepustowości. Chce także, aby Fugaku Next było kompatybilne z istniejącą infrastrukturą, co potencjalnie doprowadziłoby do współpracy z firmami Fujitsu i RIKEN, które odegrały kluczową rolę w opracowaniu superkomputera Fugaku.

Frontier - najszybszy superkomputer na świecie

Fugaku osiąga wydajność 442 petaFLOPS, czyli 442 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę, w teście TOP500. Był to najszybszy superkomputer na świecie od czerwca 2020 r. do czerwca 2022 roku, ale obecnie zajmuje czwarte miejsce na liście TOP500.

Najszybszym superkomputerem na świecie na chwilę obecną jest Frontier, zlokalizowany w Oak Ridge National Laboratory w USA, w stanie Tennessee. W teście TOP500 osiągnął on wydajność 1206 eksaflopów, czyli 1206 kwintylionów obliczeń na sekundę. Frontier utrzymał czołową pozycję w kolejnych edycjach aktualizowanej dwa razy w roku listy TOP500. Został zbudowany w oparciu o architekturę HPE Cray EX, procesory AMD EPYC i układy graficzne AMD Instinct. Naukowcy wykorzystują Frontier do różnych celów badawczych, w tym do astrofizyki, modelowania klimatu, materiałoznawstwa i rozwoju sztucznej inteligencji.

Fugaku Next byłby w stanie wykonywać znacznie bardziej zaawansowane i złożone obliczenia niż Frontier, począwszy od symulacji całego ludzkiego mózgu po modelowanie najbardziej skomplikowanych systemów klimatycznych. Zwiększona moc obliczeniowa mogłaby na przykład przyspieszyć proces identyfikacji i testowania nowych związków farmaceutycznych lub opracować bardziej precyzyjne symulacje struktur molekularnych, co potencjalnie doprowadziłoby do opracowania nowych materiałów.

Globalna społeczność informatyczna przygląda się planom Japonii z dużym zainteresowaniem. Naciski Japonii na superkomputer klasy zeta mogą zapoczątkować wyścig superkomputerów między narodami, podobny do trwającej rywalizacji o systemy eksaskalowe, w ramach której kraje zwiększają fundusze na badania i rozwój w zakresie obliczeń o wysokiej wydajności, aby wypełnić lukę technologiczną.