IT4Innovations národní superpočítačové centrum – cesta k exascale
Realizátor:
VŠB – Technická univerzita Ostrava
Doba realizace:
09/2017–06/2022
Projekt byl podpořen celkovou dotací ve výši 477.879.457,77 Kč, z toho příspěvek EU činil 427.576.356,95 Kč.
„Projekt IT4Innovations národní superpočítačové centrum – cesta k exascale je velmi komplexním projektem – zahrnuje modernizaci našich superpočítačů, podpůrné infrastruktury a zaměřuje se také na podporu kvalitního výzkumu široké akademické komunity v České republice a rozšíření stávajících výzkumných aktivit v IT4Innovations. Bez nadsázky mohu říct, že bez tohoto projektu by fungování našeho centra nebylo v podstatě možné, vždyť čím by bylo superpočítačové centrum bez pravidelně modernizovaných superpočítačů, které tak mohou poskytovat dostatek výpočetních zdrojů pro vědecké projekty svých uživatelů.“
Mgr. Branislav Jansík, PhD.
Co projekt „IT4Innovations národní superpočítačové centrum – cesta k exascale“ znamená pro VŠB – Technickou univerzitu Ostrava a má projekt celouniverzitní dopad?
Mohu říct, že i díky tomuto projektu IT4Innovations, potažmo VŠB – Technická univerzita Ostrava, zaujímá významné místo na pomyslné superpočítačové mapě Evropy, kde jsme velmi dobře zapsáni a vnímání jako respektované superpočítačové centrum mezinárodní úrovně. V současnosti disponujeme těmi nejvýkonnějšími superpočítači v České republice, jsme součástí mnoha významných mezinárodních projektových konsorcií, disponujeme odborníky v oblasti vysoce výkonného počítání (HPC), datových analýz (HPDA) a umělé inteligence (AI) a jsou u nás řešeny prestižní mezinárodní a národní projekty.
Vysvětlete nám, co se pod pojmem „cesta k exascale“ vlastně skrývá?
Výkon superpočítačů je měřen v jednotkách Flop/s, které označují počet operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu. Nejvýkonnější superpočítače světa, a s nimi také náš superpočítač Salomon (2 PFlop/s) a do budoucna především Karolina (15,2 PFlop/S), dosahují na tzv. petascalovou úroveň (PFlop/s). To znamená, že jejich výkon dosahuje biliard operací za sekundu – momentálně nejvýkonnější superpočítač světa, japonský Fugaku, má výkon 415 PFlop/s, tedy 415 biliard operací za sekundu. Cílem superpočítačových centrer je dosáhnout exascalové úrovně (exaFlops/s), která odpovídá triliónu operací za sekundu. Samozřejmě je i naším snem jednou exascalový superpočítač provozovat a nabízet jeho výkon našim uživatelům.
Projekt si klade za cíl modernizovat stávající superpočítače a podpořit vlastní výzkum vědců z IT4Innovations, můžete nám přiblížit, v čem modernizace a podpora výzkumu spočívají?
Rozšíření a modernizace výzkumné infrastruktury IT4Innovations jsou hlavní cíle projektu. Superpočítače totiž stejně jako stolní počítače či notebooky zastarávají a jejich provoz se může ukázat nerentabilním. Proto je nutné je pravidelně obnovovat. Nejedná se ale jen o superpočítače, ale také o síť, uložiště či virtualizační část. Každá tato infrastrukturní komponenta má jiný životní cyklus a nám se díky tomuto projektu daří jejich neustálá modernizace.
Další významnou částí projektu je podpora kvalitního výzkumu široké akademické komunity v České republice. V rámci projektu dochází k rozšíření stávajících výzkumných aktivit IT4Innovations v oblasti modelování fotonických a spinfotonických struktur, návrhu nových progresivních materiálů na základě výpočtu elektronové struktury a analýzy biologických obrazů s využitím HPC. Vlastní výzkum je pro infrastrukturu IT4Innovations důležitým zdrojem expertízy v oblasti HPC, která se promítá do služeb, jež dále poskytujeme našim uživatelům.
Jaké další aktivity byly v rámci projektu realizovány?
Za velmi zajímavé považuji organizování tzv. hackathonů, což jsou až dvoutýdenní intenzivní setkání vědeckých pracovníků, kteří v rámci tohoto pracovního setkání mají jasně definován cíl, kterého chtějí dosáhnout. V roce 2019 jsme hostili Fiji Hackathon zaměřený na paralelizaci a HPC, kdy se do IT4Innovations sjeli zástupci Fiji komunity z celého světa a pracovali na programování pluginů pro tuto populární vědeckou softwarovou platformu s přispěním našich superpočítačů. Další zajímavou částí, která je z projektu podporována je nákup softwarů, které pomohou jak výzkumným pracovníkům či IT specialistům IT4Innovations, tak i uživatelům výzkumné infrastruktury.
V jaké fázi je dnes realizace projektu, zasáhla ji současná pandemická situace?
Projekt běží od roku 2017 a nyní se blížíme jeho konci. Dva výpočetní systémy byly v rámci projektu pořízeny (jednalo se o superpočítač Barbora a specializovaný systém pro výpočty umělé inteligence NVIDIA DGX-2) a momentálně na našem datovém sále probíhá instalace superpočítače Karolina. Rovněž ostatní aktivity se úspěšně blíží do cílové rovinky. Bohužel jsme ale i my pocítili dopady pandemické situace, která negativně ovlivnila právě konání zmiňovaných hackathonů. V loňském roce jsme jej byli nuceni zrušit a na letošní rok plánujeme online verzi několika menších vědeckých pracovních setkání. Na naše vědecké pracovníky samozřejmě negativně dolehla nemožnost cestovat – mnoho z nich je členy mezinárodních týmů a ono osobní setkání bohužel online forma ne vždy nahradí. Stejné je to s účastí na konferencích, které jsou cenným zdrojem informací, neboť výměna zkušeností je nedílnou součástí vědecké práce.
Co považujete za největší úspěch v rámci realizace projektu?
Za úspěch považuji úspěšně splněný každý dílčí krok tohoto projektu. Jsem rád, že se nám podařilo sestavit tým, který projekt skvěle vede po formální stránce, protože ač si toto mnoho lidí neuvědomuje, tato mravenčí administrativní práce, kterou málokdo vidí, je podstatou úspěchu každého projektu. Stejně tak výsledky našich kolegů v rámci vědeckých programů jsou vynikající a nad mé původní očekávání. V neposlední řadě nás v červnu čeká spuštění superpočítače Karolina, který má našlápnuto umístit se v první desítce nejvýkonnějších superpočítačů v Evropě a mezi čtyřicítku na celém světě. A to je skvělé.
Chtěl byste dodat ještě něco, co v rozhovoru nezaznělo?
Určitě bych rád zmínil, že bez tohoto projektu by fungování našeho centra nebylo v podstatě možné, vždyť čím by bylo superpočítačové centrum bez pravidelně modernizovaných superpočítačů, které tak mohou poskytovat adekvátní podporu uživatelům v dosahování excelentních vědeckých výsledků.
Podrobnější informace o projektu naleznete zde: https://www.it4i.cz/
Cílem výzvy bylo komplementárně podpořit konstrukci, upgrade, modernizaci a výzkumné aktivity velkých infrastruktur pro výzkum, experimentální vývoj a inovace uvedených v Cestovní mapě České republiky velkých infrastruktur pro výzkum, experimentální vývoj a inovace pro léta 2016 až 2022.
Foto: Archiv projektu