В Евросоюзе активно инвестируют в инициативы, призванные обеспечить полупроводниковый суверенитет благодаря использованию открытой архитектуры RISC-V. EE Times сообщает, что инициативу курирует Барселонский суперкомпьютерный центр (Barcelona Supercomputing Center или BSC) — пионер в разработке европейских решений RISC-V.

Источник изображений: European Processor Initiative (EPI)

Страны ЕС беспокоит полупроводниковая зависимость от иностранных компаний, и это беспокойство усугубляется относительно недавним дефицитом чипов в мире. В то же время за использование в своих решениях архитектуры RISC-V никому не надо платить и ни у кого не нужно получать разрешений на её применение, поэтому технология так привлекательна для разработчиков.

BSC представляет собой один из ведущих исследовательских центров Европы. Он играет ключевую роль в разработке чипов на архитектуре RISC-V и возглавляет несколько проектов, связанных с этой технологией, в частности, European Processor Initiative (EPI). В рамках инициативы EPI стоимостью €70 млн разрабатывается новое поколение высокопроизводительных процессоров. Связанная с BSC компания OpenChip должна найти коммерческое применение разработанным технологиям.

BSC начал создавать собственные чипы семейства Lagarto довольно давно — первые 65-нм варианты представили ещё в мае 2019 года. Сегодня речь идёт уже о четвёртом поколении, которое будет выпускаться в соответствии с 7-нм техпроцессом. Центр работает и с другими европейскими компаниями и исследовательскими организациями над созданием комплексной экосистемы RISC-V, включающей ПО, ОС и компиляторы.

Подобные инициативы должны снизить зависимость Евросоюза от американских и азиатских производителей — отсутствие в ЕС зрелой индустрии высокопроизводительных чипов расценивается как значимая уязвимость. Европа считает, что RISC-V — идеальная платформа для достижения суверенитета, при этом бесплатная. Впрочем, эксперты признают, что о полной независимости не может быть речи из-за сложности экосистемы полупроводниковой индустрии. Но у Европы есть большая база знаний и потенциал разработки новых решений, предпринимаются и шаги к организации производства.

В BSC уже экспериментировали с Arm-процессорами, но после Brexit и приобретения компании Arm группой Softbank, выяснилось, что собственной региональной технологии у ЕС нет, тогда и обратили внимание на общедоступную RISC-V. В 2019 году Еврокомиссию убедили в необходимости начать выпуск чипов на этой архитектуре для суперкомпьютеров. В числе других европейских компаний, предлагающих RISC-V продукты, есть Gaiser, Esperanto Technologies, Semidynamics и Codasip, но они уделяют больше внимания процессорам и ускорителям, а не конечным готовые решения.

По оценкам экспертов, в Евросоюзе компаний, работающих с RISC-V, пока недостаточно. Тем не менее, организаторы новых инициатив предостерегают от нереалистичных ожиданий и призывают к стратегическому сотрудничеству — для производства требуются не только разработки, но и сырьё, высокоточное оборудование, и др. Европа может рассчитывать на выпуск решений в пределах 7-нм, более современные техпроцессы пока слишком дороги. Впрочем, ЕС уже добился значительного прогресса в достижении полупроводникового суверенитета с помощью RISC-V.

Корпорация Microsoft, по сообщению ресурса Datacenter Dynamics, намерена в течение двух ближайших лет инвестировать $2,1 млрд (€1,93 млрд) в расширение инфраструктуры облачных сервисов и ИИ в Испании. Об этом заявил вице-председатель и президент Microsoft Брэд Смит (Brad Smith) после встречи с премьер-министром страны Педро Санчесом (Pedro Sanchez).

Отмечается, что инициатива носит масштабный характер и не ограничивается только лишь строительством новых дата-центров. Microsoft говорит о цифровой трансформации государственного и коммерческого сегментов с прицелом на обеспечение безопасности и внедрение ИИ.

Редмондская корпорация впервые объявила о планах создания облачного региона Azure в Испании в начале 2020 года. В настоящее время Microsoft занимается строительством дата-центров в Мадриде и регионе Арагона на севере страны. А в 2021-м Microsoft открыла центр исследований и разработок в Барселоне, который занимается системами ИИ, машинным и глубоким обучением.

Источник изображения: Microsoft

В конечном итоге Microsoft планирует управлять тремя ЦОД в Мадриде. Известно, что строительством одного из них занимается компания Ferrovial. Комплекс в регионе Арагона будет состоять из трёх площадок около города Сарагосы: это участок в Технологическом парке переработки отходов (PTR), а также земли в Ла-Пуэбла-де-Альфиндене и Ла-Муэле. Проект планируется реализовать в течение семи лет.

Нужно отметить, что облачные регионы в Испании есть у AWS, Google и Oracle. В 2022 году о создании дата-центра в стране объявила Meta✴, а в августе 2023-го об аналогичных планах сообщил оператор Global Technical Realty (GTR). Сама Microsoft недавно заявила о намерении выделить €3,2 млрд на развитие ИИ-инфраструктуры в другой европейской стране — Германии. Средства пойдут в том числе на строительство новых ЦОД в земле Северный Рейн-Вестфалия и около Франкфурта.

21 декабря в Суперкомпьютерном центре Барселоны — Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) — в торжественной обстановке официально запустили европейский суперкомпьютер MareNostrum 5 производительностью 314 Пфлопс. В церемонии, посвящённой машине, созданной в рамках проекта European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU), принял участие председатель правительства Испании.

MareNostrum 5 представляет собой крупнейшую инвестицию, когда-либо сделанную Европой в научную инфраструктуру Испании — суммарно €202 млн, из которых €151,4 млн ушло на приобретение суперкомпьютера. Финансирование было проведено EuroHPC JU через Фонд ЕС «Соединение Европы» и программу исследований и инноваций «Горизонт 2020», а также государствами-участниками: Испанией (через Министерство науки, инноваций и университетов и правительство Каталонии), Турцией и Португалией.

С запуском MareNostrum 5 заметно укрепились позиции BSC в качестве одного из ведущих суперкомпьютерных центров мира с более чем 900 сотрудниками, занимающимися исследования в области информатики, наук о жизни и о Земле, а также вычислительных систем для науки и техники. Обладая максимальной общей производительностью 314 Пфлопс, MareNostrum 5 присоединяется к двум другим системам EuroHPC: Lumi (Финляндия) и Leonardo (Италия), тоже являющихся суперкомпьютерами предэкзафлопсного класса, единственными системами такого уровня в Европе.

Источник изображений: BSC

Eviden (Atos) была выбрана в качестве основного поставщика, но в создании машины приняли участие Lenovo, IBM, Intel и NVIDIA, а также Partec. Как отмечено в пресс-релизе, уникальная архитектура MareNostrum 5 была создана для того, чтобы предоставить исследователям лучшие из доступных технологий. Это гетерогенная машина, сочетающая в себе две отдельные системы: раздел общего назначения (GPP), предназначенный для классических вычислений, и GPU-раздел (ACC), ориентированный на ИИ. Обе системы по отдельности входят в первую двадцатку TOP500, занимая 19-е и 8-е места соответственно.

Раздел общего назначения (GPP) является крупнейшим в мире x86-кластером на базе Intel Xeon Sapphire Rapids. Эта часть суперкомпьютера имеет пиковую производительность 45,9 Пфлопс. Система, произведённая Lenovo, специально разработана для решения сложных научных задач с разделением ресурсов, что обеспечивает большую гибкость и повышает эффективность системы, поскольку разные пользователи или проекты могут использовать её одновременно. GPP имеет 6408 стандарных узлов следующей конфигурации:

• 2 × Intel Xeon 8480+ (56 ядер, 2 ГГц);
• 256 Гбайт DDR5 (216 узлов с 1 Тбайт RAM);
• NVMe SSD на 960 Гбайт;
• 1 × InfiniBand NDR200, общий для двух узлов (SharedIO, 100 Гбит/с на узел).

Дополнительно система имеет 72 узла с двумя 56-ядерными Xeon Max (1,7 ГГц) и набортной памятью HBM2e объёмом 128 Гбайт.

GPU-раздел (ACC) производства Eviden является третьим по мощности в Европе и восьмым в мире по версии TOP500, с пиковой производительностью 260 Пфлопс. Он основан на 4480 ускорителях NVIDIA H100. Раздел имеет 1120 узлов, каждый из которых включает:

• 2 × Intel Xeon 8460Y+ (32 яда, 2,3 ГГц);
• 512 Гбайт DDR5;
• 4 × NVIDIA H100 с 64 Гбайт HBM3;
• NVMe SSD на 460 Гбайт;
• 4 × InfiniBand NDR200.

Общая ёмкость хранилища MareNostrum 5 составляет 650 Пбайт, из которых, 402 Пбайт приходятся на LTO, 248 Пбайт — на HDD, а остальное — на NVMe SSD. Задействована ФС IBM Spectrum Scale. Машина использует интерконнект InfiniBand NDR200, объединяющий более 8000 узлов. Можно заметить, что NVIDIA предоставила BSC не совсем стандартные решения. В будущем ожидается появление ещё одного GPP-раздела на базе NVIDIA Grace, а вот расширение ACC узлами с Xeon Emerald Rapids и Rialto Bridge не состоится.

Благодаря увеличенной вычислительной мощности MareNostrum 5 позволяет решать всё более сложные задачи. Например, климатические модели получат более высокое разрешение, что сделает прогнозы гораздо более точными и надёжными. Также появится возможность решать гораздо более сложные проблемы в области ИИ и Big Data. Отдельное внимание уделено поддержке европейских медицинских исследований в области создания новых лекарств, разработки вакцин и моделирования распространения вирусов.

Суперкомпьютер также станет важнейшим инструментом для материаловедения и инженерии, включая проектирование и оптимизацию самолётов, развитие более безопасной, экологически чистой и эффективной авиации. Аналогичным образом, машина будет использоваться для моделирования процессов энергогенерации, включая ядерный синтез.

В ближайшие месяцы MareNostrum 5 объединится с двумя квантовыми компьютерами: первой системой испанской суперкомпьютерной сети (RES), которая является частью инициативы Quantum Spain, и одним из первых европейских квантовых компьютеров EuroHPC JU. Оба квантовых компьютера будут одними из первых, которых запустили в Южной Европе.