Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии (MEXT) объявило о планах по созданию преемника суперкомпьютера Fugaku, который в своё время возглавлял мировой рейтинг ТОР500. Ожидается, что новая система, рассчитанная на ИИ-задачи, будет демонстрировать FP8-производительность зеттафлопсного уровня (1000 Эфлопс). В нынешнем списке TOP500 Fugaku занимает четвёртое место с FP64-быстродействием приблизительно 442 Пфлопс.

Реализацией проекта Fugaku Next займутся японский Институт физико-химических исследований (RIKEN) и корпорация Fujitsu. Создание системы начнётся в 2025 году, а завершить её разработку планируется к 2030-му. На строительство комплекса MEXT выделит ¥4,2 млрд ($29,06 млн) в первый год, тогда как общий объём государственного финансирования, как ожидается, превысит ¥110 млрд ($761 млн).

MEXT не прописывает какой-либо конкретной архитектуры для суперкомпьютера Fugaku Next, но в документации ведомства говорится, что комплекс может использовать CPU со специализированными ускорителями или комбинацию CPU и GPU. Кроме того, требуется наличие передовой подсистемы хранения, способной обрабатывать как традиционные рабочие нагрузки ввода-вывода, так и ресурсоёмкие нагрузки ИИ.

Источник изображения: Fujitsu

Предполагается, что каждый узел Fugaku Next обеспечит пиковую производительность в «несколько сотен Тфлопс» для вычислений с двойной точностью (FP64), около 50 Пфлопс для вычислений FP16 и примерно 100 Пфлопс для вычислений FP8. Для сравнения, узлы системы Fugaku демонстрирует быстродействие FP64 на уровне 3,4 Тфлопс и показатель FP16 около 13,5 Тфлопс. Для Fugaku Next предусмотрено применение памяти HBM с пропускной способностью в несколько сотен Тбайт/с против 1,0 Тбайт/с у Fugaku.

По всей видимости, в состав Fugaku Next войдут серверные процессоры Fujitsu следующего поколения, которые появятся после изделий MONAKA. Последние получат чиплетную компоновку с кристаллами SRAM и IO-блоками ввода-вывода, обеспечивающими поддержку DDR5, PCIe 6.0 и CXL 3.0. Говорится об использовании 2-нм техпроцесса.

Японская научная группа RIKEN Center for Computational Science представила виртуальную версию принадлежащего ей Arm-суперкомпьютера, которую можно развернуть в облаке AWS. По данным The Register, суперкомпьютер считался самым производительным в мире в 2020 году, пока его не потеснила первая экзафлопсная машина Frontier двумя годами позже.

Источник изображения: RIKEN

Центр намерен упростить желающим использование системы Fugaku, поэтому в RIKEN и решили создать виртуального двойника, способного работать в облаке или даже на суперкомпьютерах, принадлежащих другим компаниям. Представители центра сообщили, что построить машину из 160 тыс. узлов недостаточно, ведь необходимы ещё и программные решения. Другими словами, в облаке полностью воспроизвели программную HPC-экосистему Fugaku, которая включает массу оптимизированных для Arm пакетов и специализированного ПО.

Первая версия Virtual Fugaku доступна в виде Singularity-образа. Она предназначена для запуска на Arm-процессорах Amazon Graviton3E, которые оптимизированы для задач HPC/ИИ. Как и процессоры Fujitsu A64FX, используемые в Fugaku, они предлагают инструкции Scalable Vector Extension (SVE). Основная ОС — RHEL 8.10. ПО собрано с использованием GCC 14.1 и библиотеки OpenMPI, которая поддерживает EFA. В Amazon крайне довольны выбором AWS в качестве базовой платформы для Virtual Fugaku.

Источник изображения: RIKEN

В будущем возможно портирование Virtual Fugaku и на другие архитектуры, но на какие бы платформы его ни перенесли, в RIKEN надеются, что инстансы «продолжат дело» своего родителя. Исследователи заявили, что результаты использования Fugaku, включая разработки, связанные с контролем заболеваний, созданием новых материалов и лекарств, хорошо известны. В ходе эксплуатации специалисты получили богатый опыт обращения с суперкомпьютером и намерены поделиться им с обществом.

В RIKEN даже рассматривают Virtual Fugaku как стандартную платформу для использования программных HPC-решений — если суперкомпьютерные центры по всему миру примут этот формат, пользователи оценят богатство библиотеки ПО. Впрочем, некоторые эксперты считают, что такая концепция не вполне жизнеспособна — HPC-задачи часто связаны с использованием оборудования, оптимизированного под конкретные цели, поэтому маловероятно, что одна программная платформа подойдёт всем заинтересованным сторонам.

Корпорация Fujitsu совместно с консорциумом партнёров сообщила о запуске в Японии нового квантового компьютера на сверхпроводящих кубитах. Система, установленная в Осакском университете (Osaka University), будет доступна исследователям и посредством облачной платформы.

В проекте приняли участие Центр квантовой информации и квантовой биологии Осакского университета, Институт физико-химических исследований (RIKEN), Национальный институт передовых технических наук и технологий (AIST), Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT), а также AWS, QuEL, QunaSys, e-trees.Japan и др.

Источник изображения: pixabay.com

В квантовом компьютере задействован 64-кубитный чип, предоставленный RIKEN. Система базируется преимущественно на компонентах японского производства (за исключением холодильной установки). Применять компьютер планируется прежде всего в качестве испытательного стенда. Клиенты смогут проверять работу нового ПО, изучать варианты использования квантовых ресурсов через облако и пр.

Участники проекта рассчитывают, что квантовый компьютер будет способствовать дальнейшему прогрессу в области машинного обучения и разработки практических квантовых алгоритмов. Среди потенциальных сфер применения системы названы разработка передовых материалов и лекарственных препаратов, а также решение экологических проблем.

Ранее Fujitsu и Осакский университет сообщили о создании высокоэффективной архитектуры квантовых вычислений. Она позволяет сократить количество физических кубитов, необходимых для квантовой коррекции ошибок, на 90 % — с 1 млн до 10 тыс. Ожидается, что это приведёт к появлению квантовых компьютеров, которые по производительности примерно в 100 тыс. раз превзойдут традиционные НРС-комплексы.