Европейское совместное предприятие по развитию высокопроизводительных вычислений (EuroHPC JU) объявило конкурс по выбору организаций, которым предстоит заняться интеграцией и эксплуатацией новых квантовых компьютеров. Заявки принимаются до 31 марта 2024 года.

Сообщается, что в наступающем году EuroHPC JU планирует ввести в эксплуатацию как минимум две новые квантовые системы — комплексы EuroQCS-Poland и Euro-Q-Exa. Европейский союз выделит на эти проекты €20 млн, а дополнительное финансирование поступит от государств-участников EuroHPC JU.

Источник изображения: pixabay.com

EuroQCS-Poland — квантовый компьютер на основе ловушек ионов. Система будет размещена в Познаньском суперкомпьютерном и сетевом центре (PSNC) в Польше и интегрирована в местную НРС-инфраструктуру. Комплекс будет доступен широкому кругу европейских пользователей — от научного сообщества до промышленности и государственного сектора. Общая стоимость проекта оценивается в €15,5 млн.

В свою очередь, Euro-Q-Exa будет представлять собой квантовый компьютер, основанный на сверхпроводящих кубитах. На первом этапе конфигурация предусматривает использование 50 физических кубитов с последующим расширением до 100 кубитов или более. Система будет смонтирована в Суперкомпьютерном центре Лейбница (LRZ) в Германии. Затраты на проект составят приблизительно €42,71 млн.

В 2022 году, напомним, предприятие EuroHPC JU приняло решение о размещении первых квантовых компьютеров в Чехии, Германии, Испании, Франции, Италии и Польше. А в октябре 2023-го был объявлен тендер на создание платформы для бесшовного объединения всех европейских суперкомпьютеров и квантовых систем, а также инфраструктуры хранения данных.

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.

Американское военное ведомство ввело в эксплуатацию новый суперкомпьютер. По данным Datacenter Dynamics, Центр исследований и разработок армии США (ERDC) представил систему Carpenter производительностью 9 Пфлопс, названную в честь капрала Уильяма Кайла Карпентера (William Cyle Carpenter).

Впервые ERDC поделился планами строительства нового суперкомпьютера в августе прошлого года, изначально ожидалось, что машина получит по два чипа на узел, каждый со 192 ядрами и 384 Гбайт памяти, и 200G-интерконнект. Суперкомпьютер построен в лаборатории Army Computing Lab в Виксбурге (Миссисипи). Система, базирующаяся на платформе HPE Cray EX4000, оснащена 277 248 вычислительными ядрами AMD EPYC и 563 Тбайт памяти. О наличии каких-либо ускорителей не сообщается.

Источник изображения: ERDC

Первый суперкомпьютер ERDC получил в 1990 году, а в 1992 году центр начал реализацию проекта High Performance Computing Modernization Program (HPCMP). В частности, она позволяет учёным Пентагона получать доступ к мощностям для разработки, тестирования и оценки оборонных систем. В ведении ERDC также находятся суперкомпьютеры Freeman и Onyx. Последний должны были «отправить на покой» ещё в августе этого года, но он всё ещё числится в ноябрьском списке TOP500, равно как и система Topaz 2015 года.

Университет Западного Сиднея (Австралия) анонсировал проект суперкомпьютера нового типа под названием DeepSouth. Речь идёт о создании нейроморфной машины, способной с высочайшей производительностью имитировать процессы, протекающие в человеческом мозге. Предполагается, что система выведет на новый уровень решение задач в области ИИ и машинного обучения.

Исследователи отмечают, что наш мозг способен обрабатывать эквивалент экзафлопа математических операций в секунду, затрачивая при этом всего около 20 Вт. Вместе с тем традиционные суперкомпьютеры при решении ресурсоёмких ИИ-задач используют компоненты, например, ускорители на базе GPU, которые требуют огромного объёма энергии.

Источник изображения: Университет Западного Сиднея

Как отмечает Datacenter Dynamics, ссылаясь на заявления профессора Андре ван Шайка (André van Schaik), директора Международного центра нейроморфных систем в Университете Западного Сиднея, DeepSouth сможет обеспечить соотношение производительности, энергоэффективности и занимаемой площади, которое невозможно достичь при использовании стандартных CPU и GPU. Ожидается, что нейроморфный суперкомпьютер сможет выполнять около 228 трлн «синаптических операций» в секунду, что по масштабу сравнимо с человеческим мозгом.

В подробности об аппаратном обеспечении системы разработчики пока не вдаются. Говорится лишь, что задействовано коммерчески доступное конфигурируемое оборудование. Ресурсы DeepSouth будут предоставляться дистанционно через специализированный интерфейс, позволяющий описывать нейронные модели и проектировать нейронные сети на Python.

Говорится также, что для DeepSouth предусмотрено использование масштабируемой архитектуры: это позволит адаптировать конфигурацию под те или иные проекты, обеспечивая оптимальную производительность при минимальных энергозатратах. Ввод суперкомпьютера в эксплуатацию запланирован к апрелю 2024 года.

Компания Hyperion Research опубликовала прогноз по глобальному рынку квантовых вычислений на ближайшие годы. Аналитики считают, что отрасль будет демонстрировать устойчивый рост и уже в следующем году превысит знаковую отметку в $1 млрд.

По оценкам, в 2023-м глобальные затраты в сегменте квантовых вычислений составили приблизительно $848 млн. В дальнейшем показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) ожидается на уровне 22,1 %. В результате, в 2024 году расходы поднимутся до $1,036 млрд, в 2025-м — до $1,264 млрд. По итогам 2026 года объём рынка может составить $1,544 млрд.

Источник изображений: Hyperion Research

Hyperion Research отмечает, что экосистема квантовых вычислений становится всё более сложной на фоне появления специализированных аппаратных решений и развития технологий. Вместе с тем остаётся большое количество неопределённостей: от определения архитектуры квантовых элементов до реализации необходимой коррекции ошибок и масштабирования систем. Кроме того, требуется создание библиотеки квантовых алгоритмов и приложений для выполнения практических задач.

Из всех компаний, деятельность которых проанализировали специалисты Hyperion Research, только две сообщили о том, что их выручка от квантового бизнеса в 2023 году превысила $50 млн. Ещё два игрока рынка заявили о поступлениях в размере $25–$50 млн, пять — от $10 млн до $25 млн, девять — от $5 млн до $10 млн. У 20 компаний, развивающих квантовые вычисления, выручка оказалась в диапазоне от $1 млн до $5 млн, у девяти — от $500 тыс. до $1 млн. Ещё 17 участников опроса сообщили о поступлениях менее $500 тыс.

Исследование показало, что приблизительно 57 % всех компаний и организаций, ведущих исследования и разработки в области квантовых вычислений, в 2023 году находились в Северной Америке. Около 23 % игроков рынка базировались в Европе, примерно 10 % — в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Доля Японии составила 7 %, Ближнего Востока и Африки — 2 %.

NVIDIA и YTL Power (YTLP), энергетическое подразделение малайзийского конгломерата YTL, занялись проектом, предполагающим вложения в объёме $4,3 млрд в строительство ИИ-облака и суперкомпьютеров в стране. Как сообщает Datacenter Dynamics, первая очередь проекта должна быть введена в эксплуатацию в середине 2024 года.

Глава NVIDIA Дженсен Хуанг (Jensen Huang) ещё до объявления о сотрудничестве заявил, что Малайзия является важным хабом для вычислительной инфраструктуры в Юго-Восточной Азии, а YTL может стать на этот рынке крупным игроком. Власти страны уже заявили, что решение команий является недвусмысленным сигналом для других инвесторов, в первую очередь среди техногигантов. Малайзия неоднократно заявляла, что хочет стать новым IT-хабом Юго-Восточной Азии.

Источник изображения: Sadie Teper/unsplash.com

Проект реализуют в принадлежащем YTL технопарке, расположенном в Кулае (Джохор). Здесь компании намерены построить ЦОД и самый быстрый в Малайзии суперкомпьютер на базе ИИ-ускорителей NVIDIA. YTL задействует облачную ИИ-платформу NVIDIA для создания собственной большой языковой модели. Создание технопарка YTL анонсировали в августе 2022 года. Изначально говорилось о кампусе мощностью 500 МВт. Сингапурская IT-компания Sea должна стала «якорным» арендатором, свой ЦОД там строит и GDS.

Предполагается, что значительные поставки ускорителей NVIDIA в Сингапур в III квартале связаны с проектами, которые фактически будут реализовываться в соседних странах, а не на территории самого города-государства, где есть проблемы с энергией и землёй. Подушевые траты на чипы NVIDIA в стране достигают фантастических $600, тогда как в США этот показатель составляет $60, а в Китае — $3.

Управление генерального инспектора (OIG) Министерства энергетики США провело проверку ЦОД Национальной лаборатории Ок-Ридж, на базе которой работают передовые суперкомпьютеры, в том числе — первая в мире экзафлопсная система Frontier. Как сообщает The Register, результаты оставляют желать лучшего.

В сентябре прошлого года в OIG поступило заявление о необходимости проверки качества обслуживания и калибровки оборудования (в первую очередь речь температурных датчиках и автоматике систем охлаждения) на площадке лаборатории, расположенной в Теннеси. Лаборатория занимается проектами в области атомной энергетики и обеспечения национальной безопасности. Доклад по результатам проверки связан с ЦОД на площадке Ок-Ридж. В одном из кампусов находится центр Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF), управляющий суперкомпьютером Frontier.

Фото: ORNL

Инспекция проводилась с января по сентябрь 2023 года и подтвердила данные поступившего регулятору заявления. Согласно докладу OIG, в заявлении сообщалось, что программа калибровки не соответствовала нормам, а предохранительные клапаны (PRV) в ЦОД или совсем не обслуживались, или обслуживались недобросовестно. Сбой работы клапанов мог привести к повышению давления выше допустимых пределов, что потенциально могло нанести вред как оборудованию, так и персоналу. Как сообщают в OIG, поскольку инфраструктура не обслуживалась должным образом, этом могло ограничить доступность вычислительных ресурсов и поставить под угрозу выполнение целей миссии лаборатории.

Управление вычислительными мощностями лаборатории выполняет некоммерческая организация UT-Battelle, созданная в 2000 году исключительно для контроля над площадкой Ок-Ридж в интересах Министерства энергетики при сотрудничестве с Университетом Теннесси и некоммерческим Мемориальным институтом Баттеля.

Фото: ORNL

В OIG заявляют, что программа обслуживания UT-Battelle не соответствовала необходимым требованиям. В самой UT-Battelle сообщили регулятору, что регулярная калибровка не нужна, поскольку каждый элемент оборудования калибруется при установке, а позже системы ЦОД постоянно контролируются субподрядчиком с помощью ПО, уведомляющего об инцидентах. В OIG подчёркивают, что хотя такая практика разрешена, всё ПО должно контролироваться с помощью специальной программы обеспечения качества, описывающей, каким именно образом соблюдаются требования к безопасности.

Однако лаборатория не смогла предоставить таких документов — в UT-Battelle фактически не знают, предоставляет ли ПО корректные данные. Кроме того, UT-Battelle не проверяла вовремя все воздушные клапаны, а почти половина клапанов для воды и теплоносителя не была протестирована и/или обследована в соответствиями с инструкциями. В некоторых случаях тесты проводили в соответствии с рекомендациями производителя, а не принятыми в лаборатории правилами. UT-Battelle заявляет, что процедура проверки сейчас пересматривается.

Изображение: AMD

В отчёте OIG подчёркивается, что в 2020 году уже проводилась аналогичная проверка, выявившая буквально те же проблемы. Хотя в некоторых аспектах положение улучшилось, требуются дальнейшие меры для приведения дел в порядок. При этом в UT-Battelle полностью признали правомерность рекомендаций и согласились разработать план обеспечения качества для мониторингового ПО и обеспечить работу и обслуживание PRV-клапанов в соответствии с актуальными процедурами и требованиями.

Компания IonQ объявила о том, что её квантовые компьютеры Forte стали впервые доступны клиентам на платформе Amazon Braket в рамках программы бронирования Braket Direct. Таким образом, заказчики могут резервировать мощности различных квантовых систем по своему выбору и использовать их в удобное для себя время.

Amazon Braket — это полностью управляемый сервис квантовых вычислений, предназначенный для ускорения научных исследований и разработки ПО в соответствующей сфере. Платформа предоставляет все необходимые инструменты для создания, тестирования и запуска квантовых алгоритмов в облаке AWS.

Источник изображения: IonQ

IonQ предоставляет на базе Amazon Braket доступ к системе Forte с 29 алгоритмическими кубитами (AQ) на базе оптических ловушек ионов. Forte представляет собой универсальную машину на основе шлюзов, использующую ионизированные атомы иттербия. Внутренние состояния двух идентичных атомов составляют один кубит. Вычислительные задачи выполняются путём программирования последовательности лазерных импульсов, с помощью которых реализуется каждая из операций квантовых вентилей.

Утверждается, что 29-кубитный комплекс Forte на сегодняшний день является самым высокопроизводительным коммерческим квантовым компьютером IonQ. По программе Braket Direct клиенты платят только за период использования ресурсов системы. Пользователи могут взаимодействовать с командами разработчиков приложений IonQ, связываясь с ними напрямую через Amazon Braket. Отмечается, что IonQ — единственная компания, чьи квантовые компьютеры доступны через облака Amazon Braket, Microsoft Azure и Google Cloud, а также посредством API.

Национальный центр суперкомпьютерных приложений (NCSA) при Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне (США) сообщил о том, что в 2024 году в эксплуатацию будет введён вычислительный комплекс DeltaAI. Его основой послужат суперчипы NVIDIA GH200 Grace Hopper.

Система DeltaAI создаётся с прицелом на ресурсоёмкие приложения ИИ. В рамках проекта NCSA в июле нынешнего года получил $10 млн от Национального научного фонда США (NSF). Инициатива DeltaAI направлена на расширение использования возможностей ИИ при реализации различных исследовательских задач.

Комплекс DeltaAI станет дополнением к суперкомпьютеру Delta, который заработал в NCSA в 2022 году. Данная система занимает 199-е место в ноябрьском рейтинге TOP500 с быстродействием около 3,81 Пфлопс. Теоретическая пиковая производительность достигает 8,05 Пфлопс. В основу положены процессоры AMD EPYC 7763 Milan и интерконнект Slingshot-10.

Источник изображения: NCSA

Отмечается, что DeltaAI утроит вычислительные мощности NCSA, ориентированные на задачи ИИ, и значительно расширит ресурсы, доступные в НРС-экосистеме, финансируемой NSF. Благодаря использованию передовых интерфейсов система DeltaAI будет более доступна для различных исследовательских ИИ-проектов. Производительность DeltaAI пока не раскрывается.

Нужно отметить, что суперчип GH200 Grace Hopper ляжет в основу более чем 40 ИИ-суперкомпьютеров по всему миру. Это, в частности, первый европейский суперкомпьютер экзафлопсного класса Jupiter, британский комплекс Isambard-AI в Бристольском университете и пр.

AWS и NVIDIA анонсировали сразу несколько новых совместно разработанных решений для генеративного ИИ. Основным анонсом формально является появление ИИ-облака DGX Cloud в инфраструктуре AWS, вот только облако это отличается от немногочисленных представленных ранее платформ DGX Cloud тем, что оно первом получило гибридные суперчипах GH200 (Grace Hoppper), причём в необычной конфигурации.

Изображения: NVIDIA

В основе AWS DGX Cloud лежит платформа GH200 NVL32, но это уже не какой-нибудь сдвоенный акселератор вроде H100 NVL, а целая, готовая к развёртыванию стойка, включающая сразу 32 ускорителя GH200, провязанных 900-Гбайт/с интерконнектом NVLink. В состав такого суперускорителя входят 9 коммутаторов NVSwitch и 16 двухчиповых узлов с жидкостным охлаждением. По словам NVIDIA, GH200 NVL32 идеально подходит как для обучения, так и для инференса действительно больших LLM с 1 трлн параметров.

Простым перемножением количества GH200 на характеристики каждого ускорителя получаются впечатляющие показатели: 128 Пфлопс (FP8), 20 Тбайт оперативной памяти, из которых 4,5 Тбайт приходится на HBM3e с суммарной ПСП 157 Тбайтс, и агрегированная скорость NVLink 57,6 Тбайт/с. И всё это с составе одного EC2-инстанса! Да, новая платформа использует фирменные DPU AWS Nitro и EFA-подключение (400 Гбит/с на каждый GH200). Новые инстансы, пока что безымянные, можно объединять в кластеры EC2 UltraClasters.

Одним из таких кластеров станет Project Ceiba, очередной самый мощный в мире ИИ-суперкомпьютер с FP8-производительность 65 Эфлопс, объединяющий сразу 16 384 ускорителя GH200 и имеющий 9,1 Пбайт памяти, а также агрегированную пропускную способность интерконнекта на уровне 410 Тбайт/с (28,8 Тбайт/с NVLink). Он и станет частью облака AWS DGX Cloud, которое будет доступно в начале 2024 года. В скором времени появятся и EC2-инстансы попроще: P5e с NVIDIA H200, G6e с L40S и G6 с L4.