Evropský společný podnik pro vysoce výkonnou výpočetní techniku

Evropský společný podnik pro vysoce výkonnou výpočetní techniku (EuroHPC) si klade za cíl zlepšit kvalitu života evropských občanů, rozvíjet vědu, posílit konkurenceschopnost průmyslu a zajistit technologickou autonomii Evropy. Jedná se o právní a financující subjekt, který byl vytvořen v roce 2018 a sídlí v Lucemburku. Spojuje zdroje Evropské unie, 32 evropských zemí a tři soukromé partnery s cílem učinit z Evropy světového lídra v oblasti superpočítačů.

Pracovní cesta společného podniku EuroHPC

Cílem hlavních činností společného podniku je:

• Vytvořit celoevropskou superpočítačovou infrastrukturu: pořízení a rozmístění tří pre-exakapacitních superpočítačů schopných dosáhnout alespoň 10 až 100 milionů miliard, výpočty za sekundu. Tyto počítače by měly být mezi top 5 na světě. Získala pět peta-kapacitních superpočítačů, schopných minimálně 10 až 1 milion miliard výpočtů za sekundu, které jsou již plně funkční. Tyto počítače by měly být zařazeny do světové top 50. Tyto nové stroje budou přínosem pro evropské soukromé a veřejné uživatele pracující v akademické sféře a průmyslu v celé Evropě.
• Podpora výzkumných a inovačních činností: rozvoj evropského superpočítačového ekosystému, stimulace odvětví dodávek technologií od procesorů s nízkým výkonem až po software a middleware a jejich začlenění do superpočítačových systémů. Společný podnik Euro HPC navíc podporuje centra excelence HPC, která budou podporovat využívání exakapacitních výpočetních kapacit pro vědecké aplikace. V každém z zúčastněných států společného podniku EuroHPC byla zřízena kompetenční centra vysoce výkonné výpočetní techniky s cílem konkrétně posílit poskytování služeb HPC pro průmysl (včetně malých a středních podniků), akademickou obec a orgány veřejné správy a poskytovat řešení šitá na míru široké škále uživatelů, která podpoří širší využívání vysoce výkonné výpočetní techniky v Evropě. To vše jsou klíčové prvky širší digitální strategie EU.

Společný podnik EuroHPC v akci

V červenci 2021 přijala Rada nové nařízení o zřízení nového evropského společného podniku pro vysoce výkonnou výpočetní techniku a o zrušení nařízení (EU) 2018/1488. Stanoví ambiciózní misi a je doprovázena podstatně vyšším rozpočtem ve výši 7 miliard EUR na období 2021–2027 s cílem:

• dále rozvíjet, zavádět, rozšiřovat a udržovat v EU špičkovou superpočítačovou a datovou infrastrukturu založenou na klíčových vědeckých, průmyslových a sociálních aplikacích;
  • vyvinout a zavést kvantovou výpočetní a kvantovou simulační infrastrukturu
• dosáhněte další hranice vysoce výkonné výpočetní techniky získáním prvních exa-kapacitních superpočítačů. Tyto superpočítače jsou schopny provádět více než miliardu operací za sekundu (ve srovnání s deseti miliardami operací za sekundu běžného notebooku);
• federovat evropské zdroje superpočítačů a kvantové výpočetní techniky a zpřístupnit je široké škále veřejných i soukromých uživatelů v celé Evropě, a to i pro evropské veřejné datové prostory, jak je uvedeno v evropské strategii pro data z roku 2020;
• poskytovat bezpečné cloudové superpočítačové služby pro širokou škálu veřejných i soukromých uživatelů po celé Evropě;
• podporovat rozvoj inovativních superpočítačových technologií a aplikací na podporu evropského ekosystému vysoce výkonné výpočetní techniky světové úrovně;
• rozvíjet ekologičtější výpočetní techniku a využívat součinnost vysoce výkonné výpočetní techniky s umělou inteligencí, daty velkého objemu a cloudovými technologiemi;
• rozšířit a rozšířit využívání superpočítačů na širokou škálu vědeckých a průmyslových uživatelů, například tím, že malým a středním podnikům pomůže rozvíjet inovativní obchodní případy s využitím superpočítačů a poskytne jim vzdělávací příležitosti a kritické dovednosti v oblasti vysoce výkonné výpočetní techniky, které potřebují, prostřednictvím národních středisek kompetencí pro vysoce výkonnou výpočetní techniku;
• zavést centra excelence v aplikacích HPC a industrializaci softwaru HPC s novými algoritmy, kódy a nástroji optimalizovanými pro budoucí generace superpočítačů;
• zavedení rozsáhlých průmyslových pilotních zkušebních zařízení a platforem pro vysoce výkonnou výpočetní techniku a datové aplikace a služby v klíčových průmyslových odvětvích;

V lednu 2024 Komise navrhla změny nařízení o EuroHPC, což znamená významný posun zavedením „továren umělé inteligence“– nového pilíře v rámci EuroHPC. Tyto „činnosti AI“ získají a aktualizujímodely UI (GPAI) pro obecné účely (GPAI), uperpočítače a programovací zařízení. Budou také vyvíjet novou generaci grafických zpracovatelských jednotek (GPU) – včetně těch pro kvantovou výpočetní techniku – budou řešit globální nedostatek čipů.

Kromě toho„továrny UI“ mají za cíl rozšířit využívání umělé inteligence – zejména pro začínající podniky a malé a střední podniky – poskytnutím přístupu k řešením umělé inteligence, ale také posílenímekosystému vyhledávání umělé inteligence. Organizace budou moci spolupracovat s EuroHPC na algoritmickém vývoji, testování, hodnocení a validaci rozsáhlých modelů umělé inteligence. Vše výše uvedené přispěje k vývoji nově vznikajících aplikací umělé inteligence založených na modelech UI pro obecné účely.

Přínosy společného podniku EuroHPC

Společný podnik EuroHPC umožňuje evropským zemím koordinovat své superpočítačové strategie a investice společně s EU. Společnýpodnik EuroHPC od svého založení výrazně zvýšil investice do vysoce výkonné výpočetní techniky na evropské úrovni a přispívá k obnově pozice Evropy jako předního výrobce vysoce výkonné výpočetní techniky na celém světě.

Zásadní význam bude mít rozvoj konkurenceschopného ekosystému vysoce výkonné výpočetní techniky v Evropě, ale také integrovaných exakapacitních superpočítačů světové úrovně a kvantových výpočetních schopností. To zajistí, aby si EU udržela vedoucí postavení v digitální ekonomice a přispěla k posílení evropské technologické a datové autonomie.

Společný podnik EuroHPC v rámci svého programu výzkumu a inovací rovněž posiluje evropskou znalostní základnu v oblasti technologií vysoce výkonné výpočetní techniky a překlene mezeru v oblasti digitálních dovedností, zejména posílením sítě vnitrostátních kompetenčních center pro vysoce výkonnou výpočetní techniku. Kompetenční centra budou jednat lokálně, aby usnadnila přístup k evropským příležitostem HPC v různých průmyslových odvětvích a poskytovala řešení šitá na míru široké škále uživatelů.

Členové

Společný podnik EuroHPC se skládá z veřejných a soukromých členů:

• Veřejní členové:
  • Evropská unie (zastoupená Komisí),
    • Členské státy a přidružené země, které se rozhodly stát se členy společného podniku: Belgie, Bulharsko, Česká republika, Dánsko, Estonsko, Finsko, Francie, Island, Irsko, Itálie, Lotyšsko, Litva, Lucembursko, Malta, Černá Hora, Nizozemsko, Severní Makedonie, Norsko, Polsko, Portugalsko, Rumunsko, Srbsko, Slovensko, Slovinsko, Španělsko, Švédsko a Türkiye.
• Soukromoprávní členové: zástupci tří zúčastněných soukromých partnerů, Evropské technologické platformy pro vysoce výkonnou výpočetní techniku (ETP4HPC), sdružení Big Data Value Association (BDVA) a Evropského konsorcia kvantového průmyslu (QuIC). Společný podnik se rovněž opírá o spolupráci s klíčovými evropskými aktéry, jako jsou PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) a GEANT (panevropská vysokorychlostní síť pro výzkum a vzdělávání).

Ke společnému podniku se mohou kdykoli připojit i další členské státy a státy přidružené k programu Horizont Evropa nebo programu Digitální Evropa.

Vládnutí

Řídící struktura společného podniku EuroHPC se skládá z:

1. Správní rada (zástupci veřejných členů) odpovědná za rozhodování společného podniku, včetně rozhodnutí o financování souvisejících se všemi veřejnými zakázkami a činnostmi v oblasti výzkumu a inovací.
2. Průmyslová a vědecká poradní rada (zástupci jmenovaní soukromými členy a správní radou), sestávající z poradní skupiny pro výzkum a inovace (RIAG) a poradní skupiny pro infrastrukturu (INFRAG), která správní radě poskytuje nezávislé poradenství ohledně strategického programu společného podniku v oblasti výzkumu a inovací a nákupu a provozu superpočítačů, které vlastní.
3. Výkonný ředitel, generální ředitel odpovědný za každodenní řízení společného podniku.

Rozpočet

Společný podnik EuroHPC je financován společně zúčastněnými zeměmi a soukromými členy. Rozpočet společného podniku na období 2021–2027 činí přibližně 7 miliard EUR. Jeho financování se přiděluje takto:

• 1,9 miliardy EUR z digitálního evropského programu na podporu pořizování, zavádění exakapacitních superpočítačů a zařízení po exa-kapacitě, federace superpočítačových služeb a rozšíření využívání a dovedností vysoce výkonné výpočetní techniky;
• 900 milionů EUR z programu Horizont Evropa na podporu výzkumných a inovačních činností zaměřených na rozvoj ekosystému superpočítačů světové úrovně v celé Evropě;
• 200 milionů EUR z Nástroje pro propojení Evropy na zlepšení propojení vysoce výkonné výpočetní techniky a datových zdrojů, jakož i propojení se společnými evropskými datovými prostory Unie a zabezpečenými cloudovými infrastrukturami.

Rovnocenná investice bude od zúčastněných států, zatímco příspěvek soukromých členů činí 900 milionů EUR (ve formě věcných a peněžních příspěvků).

Vzhledem k tomu, že žádná evropská země není schopna samostatně rozvíjet zdroje superpočítačů světové úrovně, společný podnik poskytuje účastníkům na základě otevřených a konkurenčních výzev finanční podporu ve formě grantů na veřejné zakázky nebo granty na výzkum a inovace.

Superpočítače EuroHPC JU

Společný podnik EuroHPC již do roku 2023 vybavuje EU infrastrukturou pre-exakapacitních a petakapacitních superpočítačů světové úrovně a vyvíjí nezbytné technologie, aplikace a dovednosti pro dosažení plných exakapacitních schopností (úroveň výkonnosti schopná provést deset až osmnáct operací za sekundu) do roku 2023.

Osm prvních superpočítačů EuroHPC je: 

1. Lumi ve Finsku (který se umístil na třetím místě na světě)
2. Leonardo v Itálii (což je číslo 4 na světě)
3. Vega &nbspin Slovinsko
4. Meluxina v Lucembursku
5. Objevitel v Bulharsku
6. Karolina v České republice
7. MareNostrum5 ve Španělsku (který se umístil na 8. místě na světě)
8. Deucalion v Portugalsku

A první evropský exa-kapacitní počítač, Jupiter, běží v Německu.

Společný podnik EuroHPC také oznámil 5 nových hostingových míst pro novou generaci evropských superpočítačů v Německu, Řecku, Maďarsku, Irsku a Polsku. Stejně jako stávající superpočítače EuroHPC budou i nové stránky propojeny a dostupné tak, aby sloužily široké škále evropských uživatelů ve vědecké komunitě, jakož i průmyslu, zejména malým a středním podnikům, a veřejnému sektoru v celé EU a zúčastněných zemích.

Kromě toho společný podnik EuroHPC také integruje své kvantové počítače se šesti kvantovými počítači v Česku, Německu, Španělsku, Francii, Itálii a Polsku.