Япония построит суперкомпьютер следующего поколения FugakuNEXT с процессорами Fujitsu и GPU Nvidia

Япония готовится вернуть себе лидирующие позиции в области высокопроизводительных вычислений с помощью FugakuNEXT — гибридного суперкомпьютера для задач ИИ и HPC, который должен превзойти экзафлопсный уровень и выйти на неизведанную территорию зетта-масштаба. Анонсированный на церемонии в Токио 22 августа, проект представляет собой масштабное сотрудничество между RIKEN, Fujitsu и, впервые, Nvidia, объединяя японскую суверенную инфраструктуру и американские GPU-технологии в системе, созданной для научных и промышленных вызовов следующего десятилетия.

Fugaku, установленный в 2020 году, удерживал первое место в мире два года и сыграл ключевую роль во время пандемии COVID-19, где его симуляции помогали направлять исследования и меры реагирования. Сегодня он всё ещё занимает седьмое место в мировом рейтинге, но Япония уже смотрит вперёд. Ожидается, что FugakuNEXT начнёт работу около 2030 года в кампусе RIKEN в Кобе на острове Порт-Айленд с бюджетом разработки, превышающим 110 миллиардов иен (740 миллионов долларов США, ~59,2 миллиарда рублей). Это последнее в череде флагманских японских суперкомпьютеров — от Earth Simulator в 2002 году до компьютера K в 2011 году и самого Fugaku — каждый из которых когда-то держал корону вычислительной скорости.

В отличие от своих предшественников, FugakuNEXT будет интегрировать GPU как центральный элемент дизайна. Fujitsu разработает новые процессоры MONAKA-X, а Nvidia поставит графические ускорители и совместно спроектирует интерконнект через NVLink Fusion — высокоскоростной мост между CPU и GPU. В результате получится система, специально созданная как для традиционных симуляционных задач, так и для приложений искусственного интеллекта следующего поколения. RIKEN подчеркнул, что это первая флагманская система Японии, использующая GPU, что отражает растущую глобальную тенденцию объединения HPC и AI-вычислений.

Изображение: Riken

RIKEN установил весьма амбициозные цели для FugakuNEXT, прогнозируя пятикратное увеличение аппаратной производительности по сравнению с оригинальным Fugaku в сочетании с двадцатикратным улучшением программного обеспечения и алгоритмов за счёт оптимизаций, таких как вычисления со смешанной точностью и нейронные сети с учётом физических законов. Вместе эти достижения, как ожидается, обеспечат стократное увеличение производительности реальных приложений по сравнению с сегодняшними машинами.

Первоначальные цели уже определяют пиковую производительность системы на уровне около 600 экзафлопс в разреженной точности FP8 с потенциалом стать первым в мире зетта-масштабным суперкомпьютером. Что важно, RIKEN также подтвердил, что этот скачок в производительности будет достигнут в пределах того же энергопотребления в сорок мегаватт, что и у Fugaku, подчёркивая энергоэффективность как основной принцип проекта.

Учреждение также рассматривает FugakuNEXT не просто как техническое обновление, а как интегрированную платформу AI-HPC и модель для «ИИ для науки». Автоматизируя различные аспекты исследовательского процесса — от генерации гипотез до симуляции экспериментов и валидации — машина ставит целью ускорить открытия в различных областях, включая климатическое моделирование, разработку лекарств, устойчивость к катастрофам и передовое производство.

Что более важно, Nvidia сыграет ключевую роль, поскольку её полный программный стек будет интегрирован в суперкомпьютер — от библиотек CUDA-X для квантового моделирования и науки о данных до TensorRT для вывода и NeMo для обучения больших языковых моделей, что отражает растущую роль ИИ как научного инструмента.

Изображение: Riken

Для Японии FugakuNEXT — это и научный инструмент, и стратегическая инвестиция. Правительство рассматривает проект как важнейший элемент для укрепления отечественных полупроводниковых технологий и позиционирования Японии как мирового лидера в инновациях ИИ и HPC. На церемонии запуска Сатоши Мацуока, директор Центра вычислительных наук RIKEN, назвал партнёрство с Nvidia «крупным стратегическим шагом», который не только усилит возможности Японии, но и будет способствовать глобальному внедрению японских CPU-технологий.

Стоит отметить, что технологии «зелёной команды» обходятся недёшево — FugakuNEXT, как ожидается, будет стоить более трёх четвертей миллиарда долларов, но его амбиции ещё больше: пионерская интеграция HPC и ИИ в беспрецедентном масштабе; serving в качестве национальной платформы для исследований и промышленности; и утверждение Японии как центральной силы в эру зетта-масштаба. В случае успеха он не просто сменит Fugaku — он может переопределить саму роль национальных суперкомпьютеров в формировании как науки, так и общества.

Интересный факт: оригинальный суперкомпьютер Fugaku, названный в честь горы Фудзи, в 2020-2021 годах возглавлял мировой рейтинг TOP500, демонстрируя выдающуюся производительность на процессорах Fujitsu A64FX с архитектурой ARM. Новый проект продолжает традицию называть суперкомпьютеры в честь японских географических и культурных достопримечательностей.

Источник: Tomshardware.com