Η κοινή επιχείρηση για την ευρωπαϊκή υπολογιστική υψηλών επιδόσεων

Η κοινή επιχείρηση για την ευρωπαϊκή υπολογιστική υψηλών επιδόσεων (ΚΕ EuroHPC) αποσκοπεί στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ευρωπαίων πολιτών, στην προώθηση της επιστήμης, στην τόνωση της βιομηχανικής ανταγωνιστικότητας και στη διασφάλιση της τεχνολογικής αυτονομίας της Ευρώπης. Είναι νομικός και χρηματοδοτικός φορέας, ο οποίος δημιουργήθηκε το 2018 και εδρεύει στο Λουξεμβούργο. Συγκεντρώνει τους πόρους της Ευρωπαϊκής Ένωσης, 32 ευρωπαϊκών χωρών και τριών ιδιωτικών εταίρων με τη φιλοδοξία να καταστεί η Ευρώπη παγκόσμιος ηγέτης στην υπερυπολογιστική.

Αποστολή της Κοινής Επιχείρησης EuroHPC

Οι κύριες δραστηριότητες της ΚΕ έχουν ως στόχο:

• Ανάπτυξη πανευρωπαϊκής υποδομής υπερυπολογιστών: απόκτηση και εγκατάσταση στην ΕΕ τριών υπερυπολογιστών προεξακλίμακας, ικανοί για τουλάχιστον 10 — εκατό εκατομμύρια δισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο. Αυτοί οι υπολογιστές θα πρέπει να είναι μεταξύ των κορυφαίων 5 στον κόσμο. Έχει αποκτήσει πέντε υπερυπολογιστές πετακλίμακας, ικανούς για τουλάχιστον 10 — ένα εκατομμύριο υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο, οι οποίοι είναι ήδη πλήρως λειτουργικοί. Αυτοί οι υπολογιστές θα πρέπει να κατατάσσονται στο top 50 παγκοσμίως. Αυτά τα νέα μηχανήματα θα ωφελήσουν τους ευρωπαίους ιδιώτες και δημόσιους χρήστες που εργάζονται στον ακαδημαϊκό χώρο και τη βιομηχανία σε ολόκληρη την Ευρώπη.
• Στήριξη δραστηριοτήτων έρευνας και καινοτομίας: ανάπτυξη ενός ευρωπαϊκού οικοσυστήματος υπερυπολογιστών, τόνωση μιας βιομηχανίας παροχής τεχνολογίας από επεξεργαστές χαμηλής ισχύος έως λογισμικό και ενδιάμεσο λογισμικό, και την ενσωμάτωσή τους σε συστήματα υπερυπολογιστικής. Επιπλέον, η ΚΕ Euro HPC υποστηρίζει τα κέντρα αριστείας HPC, τα οποία θα προωθήσουν τη χρήση υπολογιστικών δυνατοτήτων εξακλίμακας για επιστημονικές εφαρμογές. Έχουν ιδρυθεί Κέντρα Ικανοτήτων ΥΥΕ σε καθένα από τα συμμετέχοντα κράτη της ΚΕ EuroHPC για να ενισχύσουν ειδικά τις παροχές υπηρεσιών υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων στη βιομηχανία (συμπεριλαμβανομένων των ΜΜΕ), την ακαδημαϊκή κοινότητα και τις δημόσιες διοικήσεις, παρέχοντας εξατομικευμένες λύσεις σε ευρύ φάσμα χρηστών που θα προωθήσουν την ευρύτερη υιοθέτηση της HPC στην Ευρώπη. Όλα αυτά αποτελούν βασικά στοιχεία της ευρύτερης ψηφιακής στρατηγικής της ΕΕ.

Η κοινή επιχείρηση EuroHPC σε δράση

Τον Ιούλιο του 2021, το Συμβούλιο εξέδωσε νέο κανονισμό για τη σύσταση της νέας ΚΕ για την ευρωπαϊκή υπολογιστική υψηλών επιδόσεων και την κατάργηση του κανονισμού (ΕΕ) 2018/1488. Καθορίζει μια φιλόδοξη αποστολή και συνοδεύεται από σημαντικά μεγαλύτερο προϋπολογισμό ύψους 7 δισ. EUR για την περίοδο 2021-2027, προκειμένου:

• να αναπτύξει περαιτέρω, να αναπτύξει, να επεκτείνει και να διατηρήσει στην ΕΕ μια παγκόσμιας κλάσης υποδομή υπερυπολογιστών και δεδομένων, καθοδηγούμενη από βασικές επιστημονικές, βιομηχανικές και κοινωνικές εφαρμογές·
  • ανάπτυξη και ανάπτυξη υποδομής κβαντικής υπολογιστικής και κβαντικής προσομοίωσης
• προσεγγίστε το επόμενο σύνορο της υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων με την απόκτηση των πρώτων υπερυπολογιστών εξακλίμακας. Αυτοί οι υπερυπολογιστές είναι ικανοί για περισσότερες από ένα δισεκατομμύριο πράξεις ανά δευτερόλεπτο (σε σύγκριση με δέκα δισεκατομμύρια πράξεις ανά δευτερόλεπτο μιας συνηθισμένης συσκευής φορητού υπολογιστή)·
• να ενώσουν τους ευρωπαϊκούς πόρους υπερυπολογιστικής και κβαντικής υπολογιστικής και να τους καταστήσουν προσβάσιμους σε ευρύ φάσμα δημόσιων και ιδιωτικών χρηστών σε ολόκληρη την Ευρώπη, μεταξύ άλλων και για τους ευρωπαϊκούς δημόσιους χώρους δεδομένων, όπως παρουσιάζεται στην ευρωπαϊκή στρατηγική για τα δεδομένα του 2020·
• παροχή ασφαλών υπηρεσιών υπερυπολογιστικής βάσει υπολογιστικού νέφους για ευρύ φάσμα δημόσιων και ιδιωτικών χρηστών σε ολόκληρη την Ευρώπη·
• στήριξη της ανάπτυξης καινοτόμων τεχνολογιών και εφαρμογών υπερυπολογιστικής για τη στήριξη ενός ευρωπαϊκού οικοσυστήματος υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων παγκόσμιας κλάσης·
• ανάπτυξη πιο πράσινης υπολογιστικής και αξιοποίηση των συνεργειών της υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων με την τεχνητή νοημοσύνη, τα μαζικά δεδομένα και τις τεχνολογίες υπολογιστικού νέφους·
• επέκταση και διεύρυνση της χρήσης της υπερυπολογιστικής σε ευρύ φάσμα επιστημονικών και βιομηχανικών χρηστών, για παράδειγμα βοηθώντας τις ΜΜΕ να αναπτύξουν καινοτόμες επιχειρηματικές υποθέσεις χρησιμοποιώντας υπερυπολογιστές και παρέχοντάς τους ευκαιρίες κατάρτισης και τις κρίσιμες δεξιότητες υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων που χρειάζονται μέσω των εθνικών κέντρων ικανοτήτων υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων·
• ανάπτυξη κέντρων αριστείας στις εφαρμογές υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων και στην εκβιομηχάνιση λογισμικού HPC, με νέους αλγόριθμους, κώδικες και εργαλεία βελτιστοποιημένα για τις μελλοντικές γενιές υπερυπολογιστών·
• δημιουργία πιλοτικών βιομηχανικών κλινών και πλατφορμών δοκιμών μεγάλης κλίμακας για εφαρμογές και υπηρεσίες υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων και δεδομένων σε βασικούς βιομηχανικούς τομείς·

Τον Ιανουάριο του 2024, η Επιτροπή πρότεινε τροποποιήσεις του κανονισμού για την EuroHPC, σηματοδοτώντας μια σημαντική αλλαγή με τη δημιουργία «εργοστασίων τεχνητής νοημοσύνης» — ενός νέου πυλώνα στο πλαίσιο της EuroHPC. Αυτά τα «εργοστάσια τεχνητής νοημοσύνης» θα αποκτήσουν και θααναβαθμίσουν μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης γενικού σκοπού (GPAI), αναβαθμισμένουςυπολογιστές και εγκαταστάσεις προγραμματισμού. Θα αναπτύξουν επίσης μια νέα γενιά μονάδων επεξεργασίας γραφικών (GPU) — συμπεριλαμβανομένων εκείνων για κβαντική υπολογιστική — γιατην αντιμετώπιση της παγκόσμιας έλλειψης τσιπ.

Επιπλέον, τα«εργοστάσια τεχνητής νοημοσύνης» αποσκοπούν στη διεύρυνση της χρήσης της ΤΝ –ιδίως για τις νεοφυείς επιχειρήσεις και τις ΜΜΕ- παρέχοντας πρόσβαση σε λύσεις ΤΝ, αλλά και ενισχύοντας τοοικοσύστημα της ΤΝ r esearch. Οι οργανισμοί θα μπορούν να συνεργάζονται με την EuroHPC για την αλγοριθμική ανάπτυξη, τη δοκιμή, την αξιολόγηση και την επικύρωση μοντέλων ΤΝ μεγάλης κλίμακας. Όλα τα παραπάνω θα συμβάλουν στην ανάπτυξη αναδυόμενων εφαρμογών ΤΝ που βασίζονται σε μοντέλα ΤΝ γενικού σκοπού.

Οφέλη της κοινής επιχείρησης EuroHPC

Η ΚΕ EuroHPC επιτρέπει στις ευρωπαϊκές χώρες να συντονίζουν τις στρατηγικές και τις επενδύσεις υπερυπολογιστών μαζί με την ΕΕ. Από τη ίδρυσή της, η ΚΕ EuroHPC έχει αυξήσει σημαντικά τις επενδύσεις στην υπολογιστική υψηλών επιδόσεων σε ευρωπαϊκό επίπεδο και συμβάλλει στην αποκατάσταση της θέσης της Ευρώπης ως ηγετικής δύναμης HPC παγκοσμίως.

Η ανάπτυξη ενός ανταγωνιστικού οικοσυστήματος υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων στην Ευρώπη, αλλά και η ολοκληρωμένη ικανότητα υπερυπολογιστικής εξακλίμακας και κβαντικής υπολογιστικής παγκόσμιας κλάσης, θα είναι ζωτικής σημασίας. Με τον τρόπο αυτό θα διασφαλιστεί ότι η ΕΕ διατηρεί ηγετική θέση στην ψηφιακή οικονομία και θα συμβάλει στην ενίσχυση της τεχνολογικής αυτονομίας και της αυτονομίας δεδομένων της Ευρώπης.

Στο πλαίσιο του θεματολογίου έρευνας και καινοτομίας, η ΚΕ EuroHPC ενισχύει επίσης την ευρωπαϊκή βάση γνώσεων στις τεχνολογίες υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων και γεφυρώνει το χάσμα ψηφιακών δεξιοτήτων, ιδίως μέσω της ενίσχυσης του δικτύου των εθνικών κέντρων ικανοτήτων ΥΥΕ. Τα κέντρα ικανοτήτων θα δράσουν σε τοπικό επίπεδο για να διευκολύνουν την πρόσβαση σε ευρωπαϊκές ευκαιρίες υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς, παρέχοντας εξατομικευμένες λύσεις για ένα ευρύ φάσμα χρηστών.

Μέλη

Η κοινή επιχείρηση EuroHPC αποτελείται από μέλη του δημόσιου και του ιδιωτικού τομέα:

• Δημόσια μέλη:
  • η Ευρωπαϊκή Ένωση (εκπροσωπούμενη από την Επιτροπή),
    • Κράτη μέλη και συνδεδεμένες χώρες που έχουν επιλέξει να γίνουν μέλη της κοινής επιχείρησης: Αυστρία, Βέλγιο, Βουλγαρία, Κροατία, Κύπρος, Τσεχική Δημοκρατία, Δανία, Εσθονία, Φινλανδία, Γαλλία, Γερμανία, Ελλάδα, Ουγγαρία, Ισλανδία, Ιρλανδία, Ιταλία, Λετονία, Λιθουανία, Λουξεμβούργο, Μάλτα, Μαυροβούνιο, Κάτω Χώρες, Βόρεια Μακεδονία, Νορβηγία, Πολωνία, Πορτογαλία, Ρουμανία, Σερβία, Σλοβακία, Σλοβενία, Ισπανία, Σουηδία και Τουρκία.
• Ιδιωτικά μέλη: εκπρόσωποι των τριών συμμετεχόντων ιδιωτικών εταίρων, της ευρωπαϊκής τεχνολογικής πλατφόρμας για την υπολογιστική υψηλών επιδόσεων (ETP4HPC), της ένωσης Big Data Value (BDVA) και της κοινοπραξίας ευρωπαϊκής κβαντικής βιομηχανίας (QuIC). Η ΚΕ βασίζεται επίσης στη συνεργασία με βασικούς ευρωπαϊκούς παράγοντες, όπως το PRACE (εταιρική σχέση για την προηγμένη υπολογιστική στην Ευρώπη) και το GEANT (το πανευρωπαϊκό δίκτυο υψηλής ταχύτητας για την έρευνα και την εκπαίδευση).

Άλλα κράτη μέλη και συνδεδεμένα κράτη με το πρόγραμμα «Ορίζων Ευρώπη» ή το πρόγραμμα «Ψηφιακή Ευρώπη» μπορούν επίσης να προσχωρήσουν στην κοινή επιχείρηση ανά πάσα στιγμή.

Διακυβέρνηση

Η δομή διακυβέρνησης της κοινής επιχείρησης EuroHPC αποτελείται από:

1. Το διοικητικό συμβούλιο (εκπρόσωποι των δημόσιων μελών), αρμόδιο για τη λήψη αποφάσεων της κοινής επιχείρησης, συμπεριλαμβανομένων των αποφάσεων χρηματοδότησης που σχετίζονται με όλες τις δραστηριότητες σύναψης συμβάσεων και έρευνας και καινοτομίας.
2. Η βιομηχανική και επιστημονική συμβουλευτική επιτροπή (εκπρόσωποι που διορίζονται από τα μέλη του ιδιωτικού τομέα και το διοικητικό συμβούλιο), η οποία αποτελείται από τη συμβουλευτική ομάδα για την έρευνα και την καινοτομία (RIAG) και τη συμβουλευτική ομάδα για τις υποδομές (INFRAG), η οποία παρέχει ανεξάρτητες συμβουλές στο διοικητικό συμβούλιο σχετικά με το στρατηγικό θεματολόγιο έρευνας και καινοτομίας της κοινής επιχείρησης και σχετικά με την αγορά και τη λειτουργία των υπερυπολογιστών που κατέχει.
3. Τον εκτελεστικό διευθυντή, τον διευθύνοντα σύμβουλο που είναι αρμόδιος για την καθημερινή διαχείριση της κοινής επιχείρησης.

Προϋπολογισμός

Η κοινή επιχείρηση EuroHPC χρηματοδοτείται από κοινού από τις συμμετέχουσες χώρες και από τον ιδιωτικό τομέα. Ο προϋπολογισμός της ΚΕ ανέρχεται σε περίπου 7 δισ. EUR για την περίοδο 2021-2027. Η χρηματοδότησή του κατανέμεται ως εξής:

• 1,9 δισ. ευρώ από το ψηφιακό ευρωπαϊκό πρόγραμμα για τη στήριξη της απόκτησης, της ανάπτυξης υπερυπολογιστών εξακλίμακας και των μεταεξακλίμακας εγκαταστάσεων, της ομοσπονδίας υπηρεσιών υπερυπολογιστικής και της διεύρυνσης της χρήσης και των δεξιοτήτων υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων·
• 900 εκατ. EUR από το πρόγραμμα «Ορίζων Ευρώπη» για τη στήριξη δραστηριοτήτων έρευνας και καινοτομίας για την ανάπτυξη οικοσυστήματος υπερυπολογιστών παγκόσμιας κλάσης σε ολόκληρη την Ευρώπη·
• 200 εκατ. ευρώ από τον μηχανισμό «Συνδέοντας την Ευρώπη» για τη βελτίωση της διασύνδεσης της υπολογιστικής υψηλών επιδόσεων και των πόρων δεδομένων, καθώς και της διασύνδεσης με τους κοινούς ευρωπαϊκούς χώρους δεδομένων της Ένωσης και τις ασφαλείς υποδομές υπολογιστικού νέφους.

Ίση επένδυση θα γίνει από τα συμμετέχοντα κράτη, ενώ η συνεισφορά των ιδιωτικών μελών ανέρχεται σε 900 εκατ. ευρώ (ως εισφορές σε είδος και σε χρήμα).

Δεδομένου ότι καμία ευρωπαϊκή χώρα δεν έχει την ικανότητα να αναπτύσσει μεμονωμένα πόρους υπερυπολογιστικής παγκόσμιας κλάσης, η κοινή επιχείρηση παρέχει χρηματοδοτική στήριξη με τη μορφή δημόσιων συμβάσεων ή επιχορηγήσεων έρευνας και καινοτομίας σε συμμετέχοντες κατόπιν ανοικτών και ανταγωνιστικών προσκλήσεων υποβολής προτάσεων.

Υπερυπολογιστές της κοινής επιχείρησης EuroHPC

Η ΚΕ EuroHPC ήδη εξοπλίζει την ΕΕ με μια παγκόσμιας κλάσης υποδομή υπερυπολογιστών προεξακλίμακας και πετακλίμακας και αναπτύσσει τις απαραίτητες τεχνολογίες, εφαρμογές και δεξιότητες για την επίτευξη πλήρους ικανότητας εξακλίμακας (επίπεδο επιδόσεων ικανό να εκτελεί δέκα στην ισχύ δεκαοκτώ επιχειρήσεων ανά δευτερόλεπτο) έως το 2023.

Οι 8 πρώτοι υπερυπολογιστές της EuroHPC είναι: 

1. Lumi στη Φινλανδία (η οποία κατατάσσεται στην 3η θέση στον κόσμο)
2. Λεονάρντο στην Ιταλία (που κατατάσσεται στην 4η θέση στον κόσμο)
3. Vega &nbspin Σλοβενία
4. Meluxina στο Λουξεμβούργο
5. Εξερευνητής στη Βουλγαρία
6. Καρολίνα στην Τσεχία
7. MareNostrum5 στην Ισπανία (η οποία κατατάσσεται στην 8η θέση στον κόσμο)
8. Deucalion στην Πορτογαλία

Και ο πρώτος ευρωπαϊκός υπολογιστής εξακλίμακας, ο Δίας, βρίσκεται σε εξέλιξη στη Γερμανία.

Η κοινή επιχείρηση EuroHPC ανακοίνωσε επίσης 5 νέες τοποθεσίες φιλοξενίας για μια νέα γενιά ευρωπαϊκών υπερυπολογιστών στη Γερμανία, την Ελλάδα, την Ουγγαρία, την Ιρλανδία και την Πολωνία. Όπως ακριβώς και οι υφιστάμενοι υπερυπολογιστές της EuroHPC, οι νέοι ιστότοποι θα είναι συνδεδεμένοι και διαθέσιμοι για την εξυπηρέτηση ευρέος φάσματος ευρωπαίων χρηστών στην επιστημονική κοινότητα, καθώς και στη βιομηχανία, ιδίως στις ΜΜΕ, και στον δημόσιο τομέα σε ολόκληρη την ΕΕ και τις συμμετέχουσες χώρες.

Επιπλέον, η ΚΕ EuroHPC ενσωματώνει επίσης τους κβαντικούς υπολογιστές της με 6 κβαντικούς υπολογιστές στην Τσεχία, τη Γερμανία, την Ισπανία, τη Γαλλία, την Ιταλία και την Πολωνία.