Der stärkste kroatische Supercomputer, genannt Supek, der erste Petascale-Computer in Kroatien, erreicht mit HPE Cray-Technologie eine Gesamtzahl von 8384 Prozessorkernen und 81 Grafikprozessoren, mit 32 TB RAM und einer Leistung von 1,25 PFLOP/s, wurde Ende März dieses Jahres der Öffentlichkeit vorgestellt.
Der Supek-Supercomputer steht Nutzern zur Verfügung, die Hochleistungsrechnen (high-performance computing oder HPC) benötigen und Anwendungen mit sehr hohen Leistungs- und Kapazitätsanforderungen über verschiedene Rechenressourcen – Prozessorkerne – Beschleuniger wie Grafikprozessoren, RAM, Speicher und Netzwerkverbindungen ausführen.
Er wurde im Rahmen des nationalen strategischen Projekts ‚Kroatische Wissenschafts- und Bildungscloud‘ (HR-ZOO) entwickelt, das vom Universitätsrechenzentrum (Srce) und Partnern durchgeführt wurde, die ein Netzwerk von fünf Rechenzentren in vier Städten etablierten, um zwei Dienste – fortgeschrittenes Rechnen und virtuelle Rechenzentren – zu modernisieren und technologisch anzupassen. Dieser Supercomputer hat eine einzigartige nationale gemeinsame E-Infrastruktur für die Entwicklung von Forschung, Innovation und Geschäftskapazitäten in Wissenschaft und Hochschulbildung in Kroatien geschaffen.
Für Einige Kostenlos
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Der Supercomputer ist nach dem kroatischen Wissenschaftler, Physiker und Philosophen Ivan Supek benannt und wird bedeutende technologische, qualitative und ressourcentechnische Fortschritte in den Dienstleistungen von Srce ermöglichen. Beispielsweise basiert der Dienst für fortgeschrittenes Rechnen auf zwei Ressourcen: dem Supek-Supercomputer und der Cloud-Computing-Ressource Vrančić, während der Dienst für virtuelle Rechenzentren auf der Ressource für virtuelle Rechenzentren Štampar basiert, die die Ausführung von 1800 redundanten virtuellen Servern mit 10 PB Speicherplatz ermöglicht. Die errichtete HR-ZOO-E-Infrastruktur ist mit paneuropäischen E-Infrastrukturen verbunden und gewährleistet eine bessere Anbindung des kroatischen Hochschul- und Forschungsraums an Europa.
Zugangsrechte zu Supek werden für Forschungsprojekte gewährt, die aus öffentlichen Mitteln finanziert werden, für die mindestens fünfzig Prozent der Mittel aus dem Staatshaushalt gesichert sind. Dieser Supercomputer kann auch kostenlos von der Wirtschaft genutzt werden, d.h. von denjenigen Einrichtungen, die an Projekten teilnehmen, die die festgelegten Kriterien erfüllen.
Interesse wurde von Nutzern des HPC Srce – des Isabella-Rechenclusters – gezeigt, laut dessen Bericht von 2022 der größte Nutzer das Ruđer Bošković Institut ist, gefolgt vom Institut für Physik, der J. J. Strossmayer Universität Osijek, der Fakultät für Pharmazie und Biochemie und der Fakultät für Naturwissenschaften der Universität Zagreb, was darauf hinweist, dass standardmäßige große Nutzer aus den wissenschaftlichen Bereichen Physik, computergestützte Chemie und Biologie unter den HPC-Nutzern vertreten sind.
Aufgrund der großen Anzahl an Grafikprozessoren ist Supek für Forscher der künstlichen Intelligenz (KI) äußerst interessant, und Srce erwartet, dass auch andere Fakultäten der Universität Zagreb sowie Universitäten in Osijek, Split und Rijeka als Nutzer hinzukommen. Nutzer greifen remote über zwei Zugangskomputer auf den Supek-Supercomputer zu: einer mit den Eigenschaften von Knoten mit Prozessorressourcen und der andere mit den Eigenschaften von Knoten mit Grafikprozessoren.
Von den Zugangskomputern aus führen die Nutzer ihre Anwendungen auf dem Supercomputer mithilfe des PBS Professional Jobmanagementsystems aus. Mit persönlichen Computern führen Forscher komplexe Berechnungen durch. Der neue Supercomputer steht nicht auf der Liste der 500 schnellsten Supercomputer der Welt, obwohl er auf derselben Technologie (Cray) basiert wie die ersten, dritten und achten Computer auf dieser Liste, die im November 2022 veröffentlicht wurde. Die Liste der 500 schnellsten Supercomputer der Welt wird zweimal im Jahr veröffentlicht, und jedes Mal wird die Eintrittsgrenze erheblich angehoben. Laut der neuesten Liste vom November 2022 liegt die Grenze bei 1,73 PFLOP/s, weshalb Supek mit 1,25 PFLOP/s nicht eintreten kann.
Das Ziel war nie, diese Liste zu erreichen, sondern eine einzigartige, komplexe nationale E-Infrastruktur zu schaffen, indem moderne Rechenzentren in vier Städten errichtet werden, die durch Breitbandnetzkapazitäten verbunden sind, und fortgeschrittene Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen installiert werden, um die Rechenservices von Srce zu modernisieren und technologisch aufzurüsten.
– Das Ziel des Aufbaus der Supercomputerkomponente war nie, die Liste der 500 schnellsten Supercomputer zu erreichen, angesichts der Dynamik der Veränderungen und der Grundlage, eine breite Palette von Anwendungen zu befriedigen, anstatt zwei oder drei spezifische Anwendungen, um die der Supercomputer aufgebaut ist. Der Schlüssel zum Erfolg des Supercomputers liegt in der Bereitstellung von qualitativ hochwertiger Unterstützung für die Nutzer und der Installation und Optimierung wissenschaftlicher Anwendungen, die Forscher darauf ausführen – so Srce.
Extrem Wichtige Projekte
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In Kroatien gibt es seit Jahren einen Supercomputer Bura, der am Zentrum für Fortgeschrittenes Rechnen und Modellierung (CNRM) der Universität Rijeka betrieben wird. Zunächst wurde er nur für wissenschaftliche Forschungsarbeiten, hauptsächlich von der Universität Rijeka, genutzt, aber seit 2021 ist der Zugang vollständig anderen Wissenschaftlern und der Wirtschaft gewährt. Er wird von der Automobil- und Pharmaindustrie, der Energie, dem Ingenieurwesen, der Hydrotechnik, dem Schiffbau… genutzt.
Es wurde eine Zusammenarbeit mit Unternehmen aus Kroatien und der Europäischen Union wie Rimac Automobili, Xellia, In silico, Kongsberg Maritime, Lürssen Design Center Kvarner, Hydrotec, BfG DE, Kolektor, Gecom… etabliert. HPC Bura bereitet sich darauf vor, Daten von einem der größten Teleskope der Welt, dem Vera C. Rubin Observatory (VRO), zu empfangen. Zu diesem Zweck wird es mit einer neuen Dateninfrastruktur ausgestattet, da ein großer Datenzufluss erwartet wird, was Bura zu einem der wichtigeren Supercomputer in der Astronomie macht.
– Der Zugang zu HPC Bura und damit verbundene Projekte können grob in drei Kategorien eingeteilt werden: wissenschaftliche Forschungsprojekte, strategische Projekte der Zusammenarbeit zwischen der Universität und ihren Komponenten mit der Wirtschaft sowie kommerzielle Nutzung. Wissenschaftliche Forschungs- und strategische Projekte mit der Industrie fallen in die Kategorie von Projekten, die das Recht auf effektiv unbegrenzten Zugang zu HPC-Ressourcen erreichen.
Es gibt extrem wichtige Projekte in den Bereichen Physik, Astrophysik, Biochemie, Biotechnologie und Arzneimittelforschung sowie strategische Projekte der Universität – EDIH Adria und Nordadria Wasserstofftal. Kooperationen und Projekte mit der Industrie, wenn sie kommerziell sind, geleitet von der Fakultät für Ingenieurwesen oder dem Zentrum für Fortgeschrittenes Rechnen und Modellierung der Universität Rijeka, beinhalten meist auch die kommerzielle Vermietung von Rechenkapazitäten, was ein gängiger Ansatz in den meisten globalen HPC-Zentren ist. Das Anwendungsgebiet von HPC Bura ist äußerst vielfältig: von Klimatologie, Energie, Medizin und Arzneimittelentwicklung bis hin zu Physik, digitalen Technologien und Ingenieurwesen im Allgemeinen.
Die allgemeine Einschränkung ist die wissenschaftliche Unterstützung, die wir bieten können, aber wenn dies nicht notwendig ist, wenn es nur um den Zugang zu Ressourcen geht, gibt es keine Einschränkungen bei der Projektanwendung. Einer der extrem wichtigen Partner ist das Ruđer Bošković Institut, das ein Rechensegment von Bura für Forschungszwecke gesichert hat – sagt Gordan Janeš, Leiter des Dienstes am Zentrum für Fortgeschrittenes Rechnen und Modellierung der Universität Rijeka.
Die Arbeiten und Ergebnisse von Bura, betont er, sind das Werk eines Teams, zu dem auch Prof. Dr. Lado Kranjčević gehört, der ebenfalls Leiter des CNRM und Dekan der Fakultät für Ingenieurwesen in Rijeka ist, sowie sein Kollege von dieser Fakultät Ante Sikirica. Zu den Projekten, die sie durchgeführt haben oder derzeit durchführen, gehören beispielsweise das Nordadria Wasserstofftal, der Europäische Digitale Innovationshub Adriatic, der Europäische Digitale Innovationshub AI4HEALTH.Cro, das computergestützte Modell von Fluss, Überschwemmung und Ausbreitung von Verschmutzung in Flüssen und Küstenmeeresgebieten, nationale Kompetenzzentren im Rahmen von EuroHPC, die Entwicklung von Kontroll- und Abwehrsystemen für Häfen gegen die Einführung fremder Arten, digitale Befähigung durch HPC-Ausbildung, autonomes System von unbemannten Luftfahrzeugen zur Suche und Rettung auf See, Entwurf von katalytisch aktiven Peptiden und Peptidnanostrukturen, Entwicklung von Modellen zur Bewertung des Verhaltens von Materialien auf der Grundlage von maschinellem Lernen… Laut Janeš veröffentlichen die Mitglieder des CNRM, der organisatorischen Einheit, die den Betrieb von HPC Bura verwaltet, zusammen mit Projektpartnern und -mitarbeitern mehr als fünfzig wissenschaftliche Arbeiten pro Jahr, von denen die Hälfte in Zeitschriften der Q1-Kategorie erscheint.
Schlüsselrolle in der Forschung
– HPC Bura, einer der leistungsstärksten Supercomputer in Kroatien, hat eine Schlüsselrolle bei der Unterstützung der Forschung in der kroatischen akademischen Gemeinschaft und der Wirtschaft im Allgemeinen gespielt. Bura wurde in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wie Astrophysik, Biotechnologie, Medizin, Klimatologie, Materialwissenschaften und allgemein in Physik und Ingenieurwesen eingesetzt.
Er hat zur Verbesserung der Qualität von Forschung und Entwicklung in Kroatien beigetragen, indem er Wissenschaftlern und Forschern hochwertigen und schnellen Zugang zu Recheninfrastrukturen ermöglicht, die komplexe Simulationen, Analysen und die Entwicklung digitaler Modelle ermöglichen. Er hat auch eine wichtige Rolle bei der Unterstützung verschiedener Industriesektoren in Kroatien gespielt, einschließlich der pharmazeutischen, biotechnologischen, Energie-, Ingenieur- und Automobilindustrie – sagt Janeš.
Was ist Stärker
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Der Zugang zum Supercomputer, fügt Janeš hinzu, hat es Unternehmen und Organisationen ermöglicht, neue Produkte und Dienstleistungen schneller und effizienter zu entwickeln, Produktionsprozesse zu optimieren und Kosten zu senken. Darüber hinaus wird dieser Supercomputer auch von Startups genutzt, um Entwicklungsprozesse und komplexe Datenanalysen zu beschleunigen. Ein Beispiel ist das Startup In silico von der Fakultät für Maschinenbau und Schiffsarchitektur der Universität Zagreb. Zum Zeitpunkt seiner Einführung war HPC Bura der 441. Supercomputer der Welt, aber aufgrund der rasanten Entwicklung der HPC-Technologie steht er nicht mehr auf dieser Liste.
– Obwohl in diesem Jahr Srce einen neuen Supercomputer gestartet hat, hat der Clusterteil des neuesten kroatischen HPC, der ausschließlich auf Prozessoren basiert, immer noch eine geringere Leistung als der entsprechende Cluster HPC Bura. Auf der anderen Seite hat das neue HPC-System von Srce eine äußerst gute Leistung für Anwendungen, die GPU-Beschleunigung nutzen können – erklärt Janeš und fügt hinzu, dass der langfristige Plan darin besteht, Finanzierungsquellen oder Partner zu finden, die Mittel für die Anschaffung eines neuen Systems sichern könnten, das Kroatien seinen Platz auf der Liste der schnellsten Supercomputer der Welt sichern und HPC in kroatischen Unternehmen, insbesondere Startups, fördern und erweitern wird.
