Europäisches gemeinsames Unternehmen für Hochleistungsrechnen

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC zielt darauf ab, die Lebensqualität der europäischen Bürger zu verbessern, die Wissenschaft voranzubringen, die industrielle Wettbewerbsfähigkeit zu stärken und die technologische Autonomie Europas zu gewährleisten. Es handelt sich um eine Rechts- und Finanzierungseinrichtung, die 2018 gegründet wurde und ihren Sitz in Luxemburg hat. Es bündelt die Ressourcen der Europäischen Union, 32 europäische Länder und drei private Partner mit dem Ziel, Europa zu einem weltweit führenden Anbieter von Supercomputing zu machen.

Mission des Gemeinsamen EuroHPC-Ausschusses

Die Haupttätigkeiten des Gemeinsamen Unternehmens zielen darauf ab,

• Aufbau einer gesamteuropäischen Supercomputing-Infrastruktur: Erwerb und Einsatz von drei Vor-Exa-Supercomputern in der EU, die in der Lage sind, mindestens 100 Millionen Milliarden Berechnungen pro Sekunde zu erreichen. Diese Computer gehören zu den Top 5 der Welt. Es hat fünf Petascale-Supercomputer erworben, die in der Lage sind, eine Million Milliarden Berechnungen pro Sekunde zu erreichen, die bereits voll funktionsfähig sind. Diese Computer sollten unter den Top 50 der Weltrangliste stehen. Diese neuen Maschinen werden europäischen privaten und öffentlichen Nutzern zugutekommen, die in Wissenschaft und Industrie in ganz Europa tätig sind.
• Unterstützung von Forschungs- und Innovationstätigkeiten: Entwicklung eines europäischen Supercomputing-Ökosystems, das eine Technologiezulieferindustrie von Low-Power-Prozessoren bis hin zu Software und Middleware und deren Integration in Supercomputing-Systeme anregt. Darüber hinaus unterstützt das Euro HPC JU die HPC-Exzellenzzentren, die die Nutzung von Exascale-Computing-Fähigkeiten für wissenschaftliche Anwendungen fördern werden. HPC-Kompetenzzentren in jedem der teilnehmenden EuroHPC-Teilnehmerstaaten wurden eingerichtet, um speziell die Bestimmungen von HPC-Diensten für die Industrie (einschließlich KMU), die Wissenschaft und die öffentliche Verwaltung zu verbessern und maßgeschneiderte Lösungen für eine Vielzahl von Nutzern zu liefern, die eine breitere Verbreitung von HPC in Europa fördern werden. Dies alles sind Schlüsselelemente der umfassenderen digitalen Strategie der EU.

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC in Aktion

Im Juli 2021 nahm der Rat eine neue Verordnung zur Gründung des neuen Gemeinsamen Unternehmens für europäisches Hochleistungsrechnen und zur Aufhebung der Verordnung (EU) 2018/1488 an. Sie stellt eine ehrgeizige Mission dar und wird mit einem deutlich größeren Budget von 7 Mrd. EUR für den Zeitraum 2021-2027 einhergehen, um

• Weiterentwicklung, Einführung, Erweiterung und Wartung einer erstklassigen Supercomputing- und Dateninfrastruktur in der EU, die von wichtigen wissenschaftlichen, industriellen und sozialen Anwendungen angetrieben wird;
  • Entwicklung und Implementierung einer Quantencomputer- und Quantensimulationsinfrastruktur
• erreichen Sie die nächste Grenze des Hochleistungsrechnens, indem Sie die ersten Exascale-Supercomputer erwerben. Diese Supercomputer sind in der Lage, mehr als eine Milliarde Operationen pro Sekunde (im Vergleich zu zehn Milliarden Operationen pro Sekunde eines gewöhnlichen Laptop-Geräts);
• die europäischen Supercomputing- und Quantencomputer-Ressourcen zu föderieren und sie einer breiten Palette öffentlicher und privater Nutzer überall in Europa zugänglich zu machen, auch für die europäischen öffentlichen Datenräume, wie in der Europäischen Datenstrategie 2020 dargelegt;
• Bereitstellung sicherer Cloud-basierter Supercomputing-Dienste für ein breites Spektrum öffentlicher und privater Nutzer überall in Europa;
• Unterstützung der Entwicklung innovativer Supercomputing-Technologien und -Anwendungen zur Untermauerung eines europäischen HPC-Ökosystems von Weltrang;
• Entwicklung umweltfreundlicherer Computer und Nutzung der Synergien von HPC mit künstlicher Intelligenz, Big Data und Cloud-Technologien;
• Ausweitung und Ausweitung des Einsatzes von Supercomputing auf ein breites Spektrum wissenschaftlicher und industrieller Nutzer, beispielsweise durch Unterstützung von KMU bei der Entwicklung innovativer Business Cases mit Supercomputern und Bereitstellung von Schulungsmöglichkeiten und der kritischen HPC-Kompetenzzentren, die sie über nationale HPC-Kompetenzzentren benötigen;
• Bereitstellung von Exzellenzzentren in HPC-Anwendungen und Industrialisierung von HPC-Software mit neuartigen Algorithmen, Codes und Tools, die für zukünftige Generationen von Supercomputern optimiert sind;
• Einführung von groß angelegten industriellen Pilotprüfständen und -plattformen für HPC- und Datenanwendungen und -dienste in wichtigen Industriesektoren;

Im Januar 2024schlugdie Kommission Änderungen der EuroHPC-Verordnung vor und markierte eine erhebliche Verschiebung mit der Einrichtung von „KI-Fabriken“ – einer neuen Säule innerhalb von EuroHPC. Diese „AI-Fabriken“ werden large General Purpose AI (GPAI)-Modelle, Upercomputer und Programmiereinrichtungen erwerben und aufrüsten. Sie werden auch eine neue Generation von Graphics Processing Units (GPUs) – einschließlich solcher für Quantencomputer – entwickeln, umden weltweiten Mangel an Chips zu beheben.

Darüber hinauszielen die „AI-Fabriken“ darauf ab, die KI-Nutzung – insbesondere für Start-ups und KMU – zu erweitern, indem sie Zugang zu KI- Lösungen bieten, aber auch das KI-Forschungsökosystem stärken. Organisationen werden in der Lage sein, mit EuroHPC bei der algorithmischen Entwicklung, Testung, Bewertung und Validierung von KI-Großmodellen zusammenzuarbeiten. All dies wird zur Entwicklung neuer KI-Anwendungen auf der Grundlage von Allzweck-KI-Modellen beitragen.

Vorteile des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC ermöglicht es den europäischen Ländern, ihre Supercomputing-Strategien und -Investitionen gemeinsam mit der EU zu koordinieren. Seit seiner Gründung hat das JU EuroHPC die Investitionen in HPC auf europäischer Ebene erheblich erhöht und trägt dazu bei, Europas Position als weltweit führender HPC-Strom wiederherzustellen.

Die Entwicklung eines wettbewerbsfähigen HPC-Ökosystems in Europa, aber auch der integrierten Exascale-Supercomputing- und Quantencomputer-Fähigkeiten der Weltklasse wird entscheidend sein. Dadurch wird sichergestellt, dass die EU eine führende Position in der digitalen Wirtschaft einnimmt und zur Stärkung der Technologie- und Datenautonomie Europas beiträgt.

Im Rahmen seiner Forschungs- und Innovationsagenda stärkt das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC auch die europäische Wissensbasis für HPC-Technologien und überbrückt die Lücke bei digitalen Kompetenzen, insbesondere durch den Ausbau des Netzwerks der nationalen HPC-Kompetenzzentren. Die Kompetenzzentren werden vor Ort handeln, um den Zugang zu europäischen HPC-Möglichkeiten in verschiedenen Industriesektoren zu erleichtern und maßgeschneiderte Lösungen für eine Vielzahl von Anwendern zu liefern.

Mitglieder

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC setzt sich aus öffentlichen und privaten Mitgliedern zusammen:

• Öffentliche Mitglieder:
  • die Europäische Union (Prozessbevollmächtigte: Kommission),
    • Mitgliedstaaten und assoziierte Länder, die sich entschieden haben, Mitglieder des Gemeinsamen Unternehmens zu werden: Österreich, Belgien, Bulgarien, Kroatien, Zypern, Tschechische Republik, Dänemark, Estland, Finnland, Frankreich, Deutschland, Griechenland, Island, Irland, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Montenegro, Niederlande, Nordmazedonien, Norwegen, Polen, Portugal, Rumänien, Serbien, Slowakei, Slowenien, Spanien, Schweden und Türkiye.
• Private Mitglieder: Vertreter der drei teilnehmenden privaten Partner, der European Technology Platform for High Performance Computing (ETP4HPC), der Big Data Value Association (BDVA) und des European Quantum Industry Consortium (QuIC). Das Gemeinsame Unternehmen stützt sich auch auf die Zusammenarbeit mit wichtigen europäischen Akteuren wie PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) und GEANT (dem europaweiten Hochgeschwindigkeitsnetz für Forschung und Bildung).

Auch andere Mitgliedstaaten und assoziierte Staaten des Programms „Horizont Europa“ oder „Digitales Europa“ können dem Gemeinsamen Unternehmen jederzeit beitreten.

Regierungsführung

Die Leitungsstruktur des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC setzt sich zusammen aus:

1. Der Verwaltungsrat (Vertreter der öffentlichen Mitglieder), der für die Beschlussfassung des Gemeinsamen Unternehmens zuständig ist, einschließlich Finanzierungsentscheidungen im Zusammenhang mit allen Beschaffungs- und Forschungs- und Innovationstätigkeiten.
2. Der industrielle und wissenschaftliche Beirat (Vertreter, die von den privaten Mitgliedern und dem Verwaltungsrat ernannt werden), bestehend aus der Beratungsgruppe Forschung und Innovation (RIAG) und der Beratergruppe Infrastruktur (INFRAG), die den Verwaltungsrat unabhängig über die strategische Forschungs- und Innovationsagenda des Gemeinsamen Unternehmens sowie über den Erwerb und den Betrieb der Supercomputer, die es besitzt, beraten.
3. Der Exekutivdirektor, der Hauptgeschäftsführer, der für die laufende Leitung des Gemeinsamen Unternehmens zuständig ist.

Haushaltsmittel

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC wird von seinen teilnehmenden Ländern und privaten Mitgliedern gemeinsam finanziert. Der Haushalt des Gemeinsamen Unternehmens beläuft sich für den Zeitraum 2021-2027 auf rund 7 Mrd. EUR. Seine Mittel werden wie folgt bereitgestellt:

• 1,9 Mrd. EUR aus dem Programm „Digitales Europa“ zur Unterstützung der Anschaffung, des Einsatzes von Exa-Supercomputern und Post-Exascale-Anlagen, des Verbunds von Supercomputing-Diensten und der Ausweitung der HPC-Nutzung und -Kompetenz;
• 900 Mio. EUR aus „Horizont Europa“ zur Unterstützung von Forschungs- und Innovationstätigkeiten zur Entwicklung eines erstklassigen Ökosystems für Supercomputer in ganz Europa;
• 200 Mio. EUR aus der Fazilität „Connecting Europe“ zur Verbesserung der Vernetzung von HPC und Datenressourcen sowie die Verknüpfung mit den gemeinsamen europäischen Datenräumen der Union und sicheren Cloud-Infrastrukturen.

Gleiche Investitionen werden von den teilnehmenden Staaten getätigt, während sich der Beitrag der privaten Mitglieder auf 900 Mio. EUR (als Sach- und Barbeiträge) beläuft.

Da kein europäisches Land in der Lage ist, Supercomputing-Ressourcen von Weltrang individuell zu entwickeln, leistet das Gemeinsame Unternehmen finanzielle Unterstützung in Form von Beschaffungs- oder Forschungs- und Innovationszuschüssen für Teilnehmer im Anschluss an offene und wettbewerbsfähige Ausschreibungen.

EuroHPC JU Supercomputer

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC rüstet die EU bereits mit einer erstklassigen Infrastruktur von Vor-Exa- und Petascale-Supercomputern aus und entwickelt die erforderlichen Technologien, Anwendungen und Fähigkeiten, um bis 2023 volle Exascale-Fähigkeiten zu erreichen (Leistungsniveau, das zehn bis achtzehn Operationen pro Sekunde ausführen kann).

Die acht ersten Supercomputer von EuroHPC sind: 

1. Lumi in Finnland (das weltweit Platz 3 belegt)
2. Leonardo in Italien (das auf Platz 4 der Welt steht)
3. Vega &nbspin Slowenien
4. Meluxina in Luxemburg
5. Entdecker in Bulgarien
6. Karolina in der Tschechischen Republik
7. MareNostrum5 in Spanien (das weltweit Platz 8 belegt)
8. Deucalion in Portugal

Und der erste europäische Exascale-Computer, Jupiter, ist in Deutschland im Gange.

Das JU EuroHPC hat außerdem fünf neue Hosting-Sites für eine neue Generation europäischer Supercomputer in Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland und Polen angekündigt. Ebenso wie die bestehenden EuroHPC-Supercomputer werden die neuen Standorte vernetzt und verfügbar sein, um ein breites Spektrum europäischer Nutzer in der Wissenschaft sowie der Industrie, insbesondere KMU, und dem öffentlichen Sektor in der gesamten EU und den teilnehmenden Ländern zu bedienen.

Darüber hinaus integriert das JU EuroHPC seine Quantencomputer mit 6 Quantencomputern in Tschechien, Deutschland, Spanien, Frankreich, Italien und Polen.