Avrupa Jüpiter exascale bilgisayarı: veri merkezi yerine konteyner köyü

Avrupa'nın en hızlı bilgisayarı Jülich Araştırma Merkezi'nde şekilleniyor. Sıra dışı olan sadece performansı değil aynı zamanda tasarımıdır. Üretici ürünü tamamen monte edilmiş bir kapta teslim eder. Bir Alman araştırma enstitüsünün konteynerle inşa edilen ilk veri merkezi olan Modüler Veri Merkezi (MDC) yapım aşamasındadır. Isı geri kazanımı sayesinde Jüpiter halihazırda dünyanın en çevre dostu bilgisayarı olarak kabul ediliyor.

Duyuru

Avrupa'da bilim insanları kıtanın en güçlü HPC makinesi Jüpiter exascale bilgisayarını heyecanla bekliyor. Köln'ün batısında, Jülich Araştırma Merkezi'nin bulunduğu yerde artık her şey hazır olacaktı: Jüpiter kayıp. İsim tesadüfen seçilmemiştir; daha ziyade “Yenilikçi ve Dönüştürücü Exascale Araştırması için Ortak Girişim Öncüsü” ifadesinin kısaltılmış şeklidir. ve aynı zamanda Roma İmparatorluğu'nun yüce tanrısı, Yunan Zeus'unun muadili ve güneş sistemimizdeki en büyük gezegendir.

Jüpiter çift hassasiyetle benzersiz exascale sınıfına ulaşır. Bunlar saniyede 1 trilyondan fazla kayan nokta işlemi gerçekleştirebilen HPC bilgisayarlardır. Yapay zeka modellerinin eğitimi için genellikle 8 bit hassasiyet yeterlidir. Daha sonra hesaplama gücü 70 trilyona fırlıyor. Bu, Jüpiter'i dünyadaki en hızlı yapay zeka bilgisayarı yapacaktır. Bu tür makinelerdeki işlem süreleri yüksek talep görüyor ve düzenli olarak 2 kat fazla tahmin ediliyor. Bilimsel bir seçim süreci, 2025'ten itibaren erişimi açıklığa kavuşturacak çünkü o zaman Jüpiter araştırmanın bir parçası olacak. Ancak ona bakanlar hâlâ inşaat işçileri.

Yarım milyar euro

Haziran 2022'de Avrupa süper hesaplama girişimi EuroHPC JU, Avrupa'nın ilk exascale bilgisayarının Jülich'te kurulmasına karar verdi ve bütçeyi yarım milyar euro olarak belirledi. Yarısını AB ödüyor, diğer yarısı Federal Eğitim ve Araştırma Bakanlığı (BMBF) ile Kuzey Ren-Vestfalya Kültür ve Bilim Bakanlığı (MKW NRW) arasında paylaştırılıyor. 500 milyon Euro'nun 273 milyon Euro'su, 5 yıl boyunca yazılım, servis ve destek dahil olmak üzere donanım için üretici ParTec-Eviden Süper Bilgisayar Konsorsiyumu'na gidecek. Geri kalanı elektrik ve personel giderleri gibi diğer giderler tarafından tüketilmektedir.

Orijinal plana göre atamanın Kasım ayında Federal Bakan ve Dışişleri Bakanı ile kutlanması gerekiyordu. Ancak salgın ve teknik bir engel inşaatı geciktirdi. Jülich'te bugün Paskalya 2025 tarih olarak kabul ediliyor. Sorumlulara göre, yılın ilk yarısında bilgisayarın tamamının test edilmesi gerekiyor. O zamana kadar herkes, Hopper GPU'ları ve Grace CPU'larını birleştiren Nvidia'nın Grace Hopper süper çiplerinden kaç tanesinin, sözleşmede üzerinde anlaşmaya varılan exascale'e ulaşmak için Jüpiter'e bağışlandığını bilecek. Yaklaşık 24.000 Grace Hopper süper çipine sahip yaklaşık 6.000 düğüm bekleniyor.

Şu anda iki küçük genişleme aşaması var. Bunlardan ilki olan Jüpiter Exascale Geliştirme Aracı JEDI, 19.584 çekirdek ve 4,5 PFlop ile Haziran ayında TOP500 listesine 189. sıradan girdi. İkinci ön versiyon olan JUPITER Exascale Geçiş Aracı, kısaca JETI, geçen hafta yeni 64. TOP500 listesine neredeyse 400.680 çekirdek ve 83,14 PFlop ile 18. sıradan girdi. Her ikisi de ofisleri, seminer odaları ve büyük ana bilgisayar dönemi veri merkeziyle mevcut süper bilgisayar merkezinde bulunuyor. Bilim insanları bunları yeni teknolojiyi test etmek ve öğrenmek için kullanabilir.

Konteynerler: daha hızlı ve daha ucuz

Jüpiter'in mevcut veri merkezinin arkasında yeni bir veri merkezine taşınması gerekiyordu. Ancak pandemi ve artan inşaat maliyetleri sonrasında yeni bina çok pahalı hale geldi ve çok katlı bina iptal edildi. Ancak bu kadar standart bir tasarımın aleyhine olan sadece maliyetler değildi, aynı zamanda işletmeye alınmasına kadar geçen süre de kısaydı. Jülich'teki yeni bilgisayarın yapımından sorumlu Benedikt von St. Vieth, “Bu nedenle klasik bir veri merkezi inşa etmek yerine konteyner yapısını kullanan modüler bir bina inşa etmeye karar verdik. Daha hızlı ve daha ucuz” diye açıklıyor.

Modüler Veri Merkezi (MDC) adı verilen bu konteyner köyü, Atos Grubu'nun BT şirketi Eviden tarafından üretilen ve teslim edilen yaklaşık 50 konteynerden oluşuyor. Her bir eleman şekil ve boyut olarak deniz konteynerlerine benzer çift konteynerden oluşur. Bu çift konteyner, içinde yaklaşık 6.000 sunucunun barındırıldığı 20 raf içerir. Her modülün kendi güç transformatörleri ve kendi soğutma sistemi vardır. Üreticiye göre bu tamamen alışılmadık yapı her şeyden önce esnektir, bu da eski sunucuların yenileriyle daha hızlı değiştirilebileceği anlamına gelir. Üstelik nöromorfik bilgisayarlar veya kuantum bilgisayarlar gibi tamamen farklı donanımlara sahip konteynerler, konteyner köyünü hızlı ve kolay bir şekilde zenginleştirebilir.

Gerçek exascale bilgisayarın, daha doğrusu kayan nokta performansı sağlayan Jüpiter Booster Modülünün yanı sıra ikinci bir Jüpiter modülü olan Jüpiter Kümesi planlanıyor. İnşaatının, Jupiter Booster'ın tamamlanmasından yaklaşık iki yıl sonra, 2027 yılında yapılması planlanıyor. Bu nedenle yaklaşık 1300 düğümü esas olarak vektör hesaplamaları için ayrılmıştır. Yine kesin sayı henüz belli değil. Jüpiter kümesinin düğümleri için BullSequana Jüpiter, AMD veya Intel'in x86 işlemcilerinden tamamen vazgeçiyor. Jüpiter Kümesinin üç yıl içinde 5 PFlop sağlaması bekleniyor.

85 x 42 m zaten bitti² geniş düz beton levha. Atık ısı ve ilk konteynerler için hatlar da mevcuttur. Konteyner köyünün giriş alanını oluşturacaklar. Depolama sistemlerinin bulunduğu veri odası da kasım ayı başında teslim edildi. Üç sürücüden oluşurlar: 21 PByte ExaFLASH flaş modülü, paralel küme dosya sistemine sahip yüksek kapasiteli ExaSTORE ve yedekleme ve arşivler için bir bant modülü. UPS (bağımsız güç kaynağı) zaten burada ve ilk BullSequana XH3515-HMQ yükleyicilerin Noel'den önce gelmesi bekleniyor. Bağlantıya hazır kaplarınıza doğal olarak monte edilir.

En yeşil süper bilgisayar

Sorumlular, süper bilgisayarlarının ne kadar elektrik tükettiğini ancak tamamlandığında bilecek. Normal çalışma sırasındaki tüketim 9 ile 11 MW arasında hesaplanır, maksimum güç tüketimi ise 17 MW olmalıdır. Kampüsteki enerji tedariği halihazırda iyileştirildi. Şebeke operatörü Westnetz, önceki yedekli 2x40MVA transformatörlerini 2×60-80MVA transformatörlerle değiştirdi. Ancak Jüpiter dünyadaki “en yeşil” HPC makinelerinden biri olacak çünkü her megavattan çok fazla bilgi işlem gücü alıyor. Bir yandan enerji tedarikçisi ile yapılan sözleşmeye göre elektrik yeşil ve yenilenebilir kaynaklardan sağlanıyor, diğer yandan atık ısı bilinçli bir şekilde kullanılıyor.

Su boruları atık ısıyı yakındaki ofis binalarına taşıyor. Isı teknolojisi açısından süper bilgisayar, enstitü binalarını ısıtan son derece pahalı bir anlık su ısıtıcısına benzer. Atık ısı bilgisayardan 40°C'nin üzerinde çıkar. Kampüs ısıtma sistemlerine güç sağlayacak kadar sıcak. 36 dereceye kadar soğutulan su bilgisayara geri akıyor.

Acil durumlar için, mevcut veri merkezinin çatısında bulunanlar gibi çevreye ısı veren çatı ısı eşanjörleri de sağlanmaktadır. Bu etkilidir ama aynı zamanda enerji israfıdır. Bir binada sıcak su soğutması ve ardından termal kullanım, atık ısıyı çevreye salmak ve israf etmek yerine kullanmanın tek geçerli yoludur.

Yeni konteyner tasarımının şiddetli yağışlar ve diğer iklimsel olumsuzluklarla da başa çıkıp çıkamayacağı henüz bilinmiyor. Dünyadaki çoğu süper bilgisayar, sıkı erişim kontrollerine sahip, iyi güvenlikli odalarda bulunmaktadır. Ancak konteyner köyü bir ormanın kenarına inşa edilmiştir.

(güneş)