Lumi (supertietokone)

Wikipediasta
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

 

Lumi
Valmistaja Hewlett Packard Enterprise
Tyyppi supertietokone
Suoritin AMD Epyc
Aiheesta muualla
Kotisivut

Lumi (engl. Large Unified Modern Infrastructure) on Kajaanissa CSC:n datakeskuksessa oleva supertietokone. Se otettiin käyttöön kesäkuussa 2022, jolloin se oli Euroopan nopein ja maailman kolmanneksi nopein supertietokone.[1]

Tietokoneen teoreettiseksi huipputehoksi arvioitiin aluksi yli 200 petaflopsia eli 200 · 1015 liukulukulaskutoimitusta sekunnissa.[2] Myöhemmin tietokoneen teoreettiseksi huipputehoksi sanotaan yli 550 petaflopsia, joka ylittää RIKEN-instituutin Fugakun saavuttaman 415,5 petaflopsia.[3] Tietokoneen kohdalla tuli mahdollisuus ottaa käyttöön uudempaa tekniikkaa, mikä kasvatti sen suorituskykyä.[4] Toukokuussa 2022 tietokone nousi supertietokoneiden TOP500-listan kolmannelle sijalle ja on Euroopan suurin ja nopein tietokone 151,9 petaflopsin High-Performance Linpack (HPL) -tuloksella.[5][6][7] LUMI-G-osio tietokoneesta ei ollut vielä täysin asennettu tuloksen hetkellä.[7] Koneen nopeus kasvaa kesän 2022 aikana kaksinkertaiseksi ja laite toimii täydellä teholla alkusyksystä.[8]

Laitteen toimitti Hewlett Packard Enterprise[8], ja sen omistaa Euroopan unionin yhteisyritys EuroHPC[8]. Konetta isännöi CSC[8].

Projekti[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lokakuussa 2020 kerrottiin eurooppalaisen EuroHPC-hankkeen rahoittaman tietokoneen hankinnan myöntämisestä Hewlett Packard Enterpriselle (HPE).[3]

Tietokoneen kerrottiin aloittavan toimintansa vuoden 2021 aikana ja saavuttavan täyden kapasiteettinsa vuoden 2022 aikana.[9][10] Viivästykset käyttöönotossa johtuvat globaaleista puolijohdeteollisuuden toimitusketjujen viiveistä.[11] Ensimmäinen pilottivaihe päättyi vuoden 2021 lopussa, jota seuraa toisen vaiheen asennukset.[12]

Lumi otettiin käyttöön virallisesti 13. kesäkuuta 2022[8]. Sen elinkaari päättyy viimeistään vuonna 2027.[13]

Rahoitus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

EuroHPC:n budjetti vuosille 2019–2020 oli yli 960 miljoonaa euroa, josta yli 200 miljoonaa euroa on Lumi-tietokoneeseen.[10][14] Itse tietokoneen osuus on 145 miljoonaa euroa.[4] Osa rahoituksesta tulee EU:lta ja Lumi-konsortion maista, johon kuuluu kymmenen eurooppalaista valtiota (Belgia, Tšekki, Tanska, Viro, Suomi, Islanti, Norja, Puola, Ruotsi ja Sveitsi).[10][3]

Ympäristövaikutukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Järjestelmää käytetään täysin vesivoimalla tuotetulla sähköllä, ja hukkalämmön käytön myötä hiilijalanjälki on joko nollassa tai negatiivinen.[15] Lumi-tietokoneen tuottama hukkalämpö muodostaa viidesosan Kajaanin kaukolämmöstä.[13]

Laitteisto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lumi perustuu Hewlett Packard Enterprisen Cray EX -supertietokoneeseen[8].

Tietokoneessa on noin 200 000 AMD Epyc -suoritinydintä, 32 teratavua RAM-muistia ja AMD Instinct -grafiikkaprosessoreita (MI250X).[16] Epyc-suorittimet käyttävät Zen 3 -arkkitehtuuria ja ovat kytkettynä NUMA-arkkitehtuurilla.[17] Järjestelmä käyttää Ceph- ja Lustre-tiedostojärjestelmiä.[11][16] Järjestelmässä on 30 petatavua salattua tallennustilaa, 7 petatavua Flash-muistia käyttävää nopeaa tallennustilaa lyhytaikaiseen talletukseen ja 80 petatavun tallennusjärjestelmä.[16][11] Tietokone käyttää Cray Slingshot -kytkentäverkkoa.[11] Järjestelmässä on OpenShift/Kubernetes-tuki mikropalveluille.[11] Osana järjestelmän kehitystä siirretään ohjelmakoodia Nvidian V100-prosessoreilta (CUDA) AMD:n prosessoreille (HIP, ROCm).[18] Heterogeneous-Computing Interface for Portability (HIP) mahdollistaa saman ohjelmakoodin kääntämisen sekä AMD:n että Nvidian alustoille.[19][16]

Järjestelmä koostuu osioista, joista LUMI-C sisältää vain Epyc-suorittimia sisältäviä solmuja ja LUMI-G sisältää grafiikkasuorittimia.[11] LUMI-F sisältää Flash-tallennustilaa, LUMI-O ja LUMI-P muuta tallennustilaa.[16] LUMI-K on säiliöpalvelu pilvipalvelulle ja LUMI-D tietojen analysointiin.[16]

Kone sijaitsee entisen paperitehtaan halliin rakennetussa konesalissa.[13] Konesalia ympäröi alumiinikomposiitista rakennettu valkoinen, valaistu suojakuori, jonka muoto symboloi lumikinosta.[13] Kuorta käytetään koneen markkinoinnissa.[13]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Timo Keränen & Joni Takalo & Kaisa Uusitalo: Suomessa otettiin käyttöön maailman kolmanneksi tehokkain tietokone – "Kuin siirryttäisiin hevosesta suihkukoneeseen", tunnelmoi ministeri Yle Uutiset. 13.6.2022. Yleisradio. Viitattu 13.6.2022.
  2. Suomeen sijoitetaan yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista csc.fi. 7.6.2019. Viitattu 21.6.2019.
  3. a b c Kyle Wiggers: Hewlett Packard Enterprise will build a $160 million supercomputer in Finland venturebeat.com. 21.10.2020. Viitattu 22.10.2020. (englanniksi)
  4. a b Tanja Heikkonen & Sanna Kähkönen: Kajaaniin saatava supertietokone onkin paljon tehokkaampi kuin aluksi tiedettiin – siitä tulee yksi maailman nopeimmista yle.fi. 28.10.2020. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  5. ORNL’s Frontier First to Break the Exaflop Ceiling 30.5.2022. Top500. Viitattu 30.5.2022. (englanniksi)
  6. LUMI - HPE Cray EX235a, AMD Optimized 3rd Generation EPYC 64C 2GHz, AMD Instinct MI250X, Slingshot-11 top500.org. Viitattu 30.5.2022. (englanniksi)
  7. a b LUMI ranked third on Top500 list of world’s fastest supercomputers – the fastest supercomputer in Europe csc.fi. Viitattu 30.5.2022. (englanniksi)
  8. a b c d e f Supertietokoneet | Kajaanissa tehdashallissa on superlaskija, joka alkaa ratkoa maailman vaikeimpia ongelmia – ja se on kolmanneksi tehokkain Helsingin Sanomat. 8.6.2022. Viitattu 8.6.2022.
  9. LUMI: yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista csc.fi. Viitattu 1.4.2021.
  10. a b c LUMI-supercomputer csc.fi. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  11. a b c d e f LUMI’s full system architecture revealed lumi-supercomputer.eu. 22.11.2021. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  12. LUMI’s first pilot phase successfully concluded lumi-supercomputer.eu. 28.1.2022. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  13. a b c d e Tällainen on Euroopan nopein supertietokone: pystyy mallintamaan ilmastomme digitaalisen kaksosen tai uuden pandemian leviämisen Yle Uutiset. 29.4.2022. Viitattu 30.4.2022.
  14. One of the world’s mightiest supercomputers, LUMI, will lift European research and competitiveness to a new level and promotes green transition csc.fi. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  15. Deep dive into the building of the LUMI data center lumi-supercomputer.eu. 4.5.2021. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  16. a b c d e f George S. Markomanolis: Utilizing AMD GPUs: Tuning, programming models, and roadmap (PDF) fosdem.org. 6.2.2022. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  17. LUMI-C: The CPU Partition docs.lumi-supercomputer.eu. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  18. Utilizing AMD GPUs: Tuning, programming models, and roadmap fosdem.org. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)
  19. HIP Programming Guide v4.5 rocmdocs.amd.com. Viitattu 13.2.2022. (englanniksi)