Europejskie Wspólne Przedsięwzięcie w zakresie Obliczeń Wielkiej Skali

Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali (Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC) ma na celu poprawę jakości życia obywateli europejskich, rozwój nauki, zwiększenie konkurencyjności przemysłowej oraz zapewnienie europejskiej autonomii technologicznej. Jest to podmiot prawny i finansujący, utworzony w 2018 r. i z siedzibą w Luksemburgu. Łączy zasoby Unii Europejskiej, 32 krajów europejskich i trzech partnerów prywatnych z ambicją uczynienia z Europy światowego lidera w dziedzinie obliczeń superkomputerowych.

Misja Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC

Główne działania Wspólnego Przedsięwzięcia mają na celu:

• Rozwój paneuropejskiej infrastruktury obliczeń superkomputerowych: pozyskanie i wdrożenie w UE trzech superkomputerów przedeksaskalowych, zdolnych do co najmniej 10¹–100 mld obliczeń na sekundę. Komputery te powinny znaleźć się w pierwszej piątce na świecie. Firma nabyła pięć superkomputerów petaskalowych, zdolnych do co najmniej 10¹–1 mln obliczeń na sekundę, które są już w pełni sprawne. Komputery te powinny znaleźć się w pierwszej 50. Te nowe maszyny przyniosą korzyści europejskim użytkownikom prywatnym i publicznym pracującym w środowisku akademickim i przemyśle w całej Europie.
• Wspieranie działań w zakresie badań naukowych i innowacji: rozwój europejskiego ekosystemu obliczeń superkomputerowych, stymulowanie przemysłu dostaw technologii od procesorów o małej mocy po oprogramowanie i oprogramowanie pośrednie oraz ich integrację z systemami obliczeń superkomputerowych. Ponadto Wspólne Przedsięwzięcie Euro HPC wspiera centra doskonałości HPC, które będą promować wykorzystanie możliwości obliczeń eksaskalowych w zastosowaniach naukowych. Centra kompetencji w zakresie HPC w każdym z państw uczestniczących we Wspólnym Przedsięwzięciu EuroHPC zostały utworzone w celu szczególnego udoskonalenia świadczenia usług w zakresie HPC dla przemysłu (w tym MŚP), środowiska akademickiego i administracji publicznej, zapewniając dostosowane do potrzeb rozwiązania dla szerokiej gamy użytkowników, które będą sprzyjać szerszemu rozpowszechnieniu HPC w Europie. Wszystkie te elementy są kluczowymi elementami szerszej strategii cyfrowej UE.

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC w działaniu

W lipcu 2021 r. Rada przyjęła nowe rozporządzenie w sprawie ustanowienia nowego Wspólnego Przedsięwzięcia w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali i uchylenia rozporządzenia (UE) 2018/1488. Określono w nim ambitną misję i towarzyszy jej znacznie większy budżet w wysokości 7 mld EUR na lata 2021–2027 w celu:

• dalsze rozwijanie, wdrażanie, rozszerzanie i utrzymywanie w UE światowej klasy infrastruktury obliczeń superkomputerowych i danych, napędzanej kluczowymi zastosowaniami naukowymi, przemysłowymi i społecznymi;
  • opracowanie i wdrożenie infrastruktury obliczeń kwantowych i symulacji kwantowej
• osiągnij kolejną granicę obliczeń wielkiej skali, zdobywając pierwsze superkomputery eksaskalowe. Te superkomputery są zdolne do ponad miliarda operacji na sekundę (w porównaniu do dziesięciu miliardów operacji na sekundę zwykłego urządzenia przenośnego);
• sfederowanie europejskich zasobów obliczeń superkomputerowych i kwantowych oraz zapewnienie ich dostępności dla szerokiego grona użytkowników publicznych i prywatnych w całej Europie, w tym dla europejskich publicznych przestrzeni danych, zgodnie z Europejską strategią w zakresie danych z 2020 r.;
• zapewnienie bezpiecznych usług superkomputerowych opartych na chmurze dla szerokiego grona użytkowników publicznych i prywatnych w całej Europie;
• wspieranie rozwoju innowacyjnych technologii i zastosowań obliczeń superkomputerowych w celu wsparcia światowej klasy europejskiego ekosystemu HPC;
• rozwijanie bardziej ekologicznych systemów obliczeniowych i wykorzystywanie synergii HPC ze sztuczną inteligencją, technologiami dużych zbiorów danych i chmurą obliczeniową;
• rozszerzenie i rozszerzenie stosowania obliczeń superkomputerowych na szeroki zakres użytkowników naukowych i przemysłowych, na przykład poprzez pomoc MŚP w opracowywaniu innowacyjnych przypadków biznesowych z wykorzystaniem superkomputerów i zapewnienie im możliwości szkoleniowych i kluczowych umiejętności w zakresie HPC, których potrzebują za pośrednictwem krajowych centrów kompetencji w zakresie HPC;
• wdrożenie centrów doskonałości w aplikacjach HPC i uprzemysłowienie oprogramowania HPC, z wykorzystaniem nowatorskich algorytmów, kodów i narzędzi zoptymalizowanych pod kątem przyszłych generacji superkomputerów;
• wprowadzenie na dużą skalę przemysłowych pilotażowych platform testowych i platform dla zastosowań i usług HPC oraz danych w kluczowych sektorach przemysłu;

W styczniu 2024 r. Komisja zaproponowała zmiany do rozporządzenia w sprawie EuroHPC, co oznacza znaczącą zmianę wraz z ustanowieniem „fabryk sztucznej inteligencji” – nowego filaru w ramach EuroHPC. Te „fabryki AI” nabędą i unowocześniąmodele sztucznej inteligencji ogólnego przeznaczenia (GPAI), komputeryuperkomputerowe i urządzenia programistyczne. Będą również rozwijać nową generację jednostek przetwarzania graficznego (GPU) – w tym tych do obliczeń kwantowych –t o rozwiązać globalny niedobór chipów.

Ponadtocelem „fabryk AI” jest zwiększenie wykorzystania AI – zwłaszcza w przypadku przedsiębiorstw typu start-up i MŚP – poprzez zapewnienie dostępu do rozwiązań AI, ale także wzmocnienieekosystemu AI r esearch. Organizacje będą mogły współpracować z EuroHPC w zakresie rozwoju algorytmicznego, testowania, oceny i walidacji modeli sztucznej inteligencji na dużą skalę. Wszystko to przyczyni się do rozwoju nowych aplikacji AI opartych na modelach sztucznej inteligencji ogólnego przeznaczenia.

Korzyści Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC umożliwia krajom europejskim koordynację strategii i inwestycji w zakresie obliczeń superkomputerowych wraz z UE. Od momentu utworzenia Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC znacznie zwiększyło inwestycje w HPC na szczeblu europejskim i przyczynia się do przywrócenia pozycji Europy jako wiodącej potęgi HPC na świecie.

Kluczowe znaczenie będzie miało rozwój konkurencyjnego ekosystemu HPC w Europie, ale także zintegrowane światowej klasy superkomputery eksaskalowe i zdolności obliczeniowe kwantowe. Zapewnią one utrzymanie przez UE wiodącej pozycji w gospodarce cyfrowej i przyczynią się do wzmocnienia autonomii technologicznej i autonomii w zakresie danych w Europie.

W ramach programu badań naukowych i innowacji Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC wzmacnia również europejską bazę wiedzy w zakresie technologii HPC i niweluje lukę w umiejętnościach cyfrowych, w szczególności poprzez wzmocnienie sieci krajowych centrów kompetencji w zakresie HPC. Centra Kompetencji będą działać lokalnie, aby ułatwić dostęp do europejskich możliwości HPC w różnych sektorach przemysłu, dostarczając rozwiązania dostosowane do potrzeb szerokiej gamy użytkowników.

Członkowie

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC składa się z członków publicznych i prywatnych:

• Członkowie publiczni:
  • Unia Europejska (reprezentowana przez Komisję),
    • Państwa członkowskie i państwa stowarzyszone, które zdecydowały się zostać członkami Wspólnego Przedsięwzięcia: Austria, Belgia, Bułgaria, Chorwacja, Cypr, Dania, Estonia, Finlandia, Francja, Grecja, Węgry, Islandia, Irlandia, Włochy, Łotwa, Litwa, Luksemburg, Malta, Czarnogóra, Niderlandy, Macedonia Północna, Norwegia, Polska, Portugalia, Rumunia, Serbia, Słowacja, Słowenia, Hiszpania, Szwecja i Türkiye.
• Członkowie prywatni: przedstawiciele trzech uczestniczących partnerów prywatnych, europejskiej platformy technologicznej na rzecz obliczeń wielkiej skali (ETP4HPC), stowarzyszenia Big Data Value (BDVA) i Europejskiego Konsorcjum Przemysłu Kwantowego (QuIC). Wspólne Przedsięwzięcie opiera się również na współpracy z kluczowymi podmiotami europejskimi, takimi jak PRACE (Partnerstwo na rzecz zaawansowanych systemów obliczeniowych w Europie) i GEANT (paneuropejska sieć szybkich badań i edukacji).

Inne państwa członkowskie i państwa stowarzyszone z programem „Horyzont Europa” lub programem „Cyfrowa Europa” mogą również w dowolnym momencie przystąpić do Wspólnego Przedsięwzięcia.

Zarządzanie

Struktura zarządzania Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC składa się z:

1. Rada Zarządzająca (przedstawiciele członków publicznych), odpowiedzialna za proces decyzyjny Wspólnego Przedsięwzięcia, w tym decyzje dotyczące finansowania wszystkich działań w zakresie zamówień publicznych oraz badań naukowych i innowacji.
2. Rada Konsultacyjna ds. Przemysłowych i Naukowych (przedstawiciele mianowani przez członków prywatnych i Radę Zarządzającą), składająca się z Grupy Doradczej ds. Badań Naukowych i Innowacji (RIAG) oraz Grupy Doradczej ds. Infrastruktury (INFRAG), która zapewnia Radzie Zarządzającej niezależne doradztwo w zakresie strategicznego programu badań naukowych i innowacji Wspólnego Przedsięwzięcia oraz nabywania i eksploatacji superkomputerów, których jest właścicielem.
3. Dyrektora wykonawczego, dyrektora generalnego odpowiedzialnego za bieżące zarządzanie wspólnym przedsięwzięciem.

Budżet

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC jest finansowane wspólnie przez państwa uczestniczące i członków prywatnych. Budżet Wspólnego Przedsięwzięcia wynosi około 7 mld EUR na lata 2021–2027. Jego finansowanie jest przydzielane w następujący sposób:

• 1,9 mld EUR z europejskiego programu cyfrowego na wsparcie nabywania, wdrażania superkomputerów eksaskalowych i obiektów posteksaskalowych, federacji usług obliczeń superkomputerowych oraz poszerzenia wykorzystania i umiejętności HPC;
• 900 mln EUR z programu „Horyzont Europa” na wspieranie działań w zakresie badań naukowych i innowacji na rzecz rozwoju światowej klasy ekosystemu obliczeń superkomputerowych w całej Europie;
• 200 mln EUR z instrumentu „Łącząc Europę” na poprawę wzajemnych połączeń HPC i zasobów danych, a także wzajemnych połączeń ze wspólnymi europejskimi przestrzeniami danych i bezpieczną infrastrukturą chmury obliczeniowej Unii.

Równorzędna inwestycja będzie realizowana przez uczestniczące państwa, natomiast wkład członków prywatnych wynosi 900 mln EUR (jako wkłady rzeczowe i pieniężne).

Ponieważ żadne państwo europejskie nie jest w stanie samodzielnie rozwijać światowej klasy zasobów obliczeń superkomputerowych, Wspólne Przedsięwzięcie zapewnia uczestnikom wsparcie finansowe w formie zamówień publicznych lub dotacji na badania naukowe i innowacje w następstwie otwartych i konkurencyjnych zaproszeń do składania wniosków.

Superkomputery Wspólnego Przedsięwzięcia EuroHPC

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC już wyposaża UE w światowej klasy infrastrukturę superkomputerów przedeksaskalowych i petaskalowych oraz opracowuje niezbędne technologie, aplikacje i umiejętności umożliwiające osiągnięcie do 2023 r. pełnej zdolności eksaskalowej (poziom wydajności umożliwiający wykonanie dziesięciu do osiemnastu operacji na sekundę).

8 pierwszych superkomputerów EuroHPC to: 

1. Lumi w Finlandii (która zajmuje 3 miejsce na świecie)
2. Leonardo we Włoszech (który plasuje się na 4 miejscu na świecie)
3. Vega inbspin Słowenia
4. Meluxina w Luksemburgu
5. Odkrywca w Bułgarii
6. Karolina w Czechach
7. MareNostrum5 w Hiszpanii (która zajmuje 8 miejsce na świecie)
8. Deucalion w Portugalii

Pierwszy europejski komputer eksaskalowy Jowisz trwa w Niemczech.

Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC ogłosiło również 5 nowych witryn hostingowych nowej generacji europejskich superkomputerów w Niemczech, Grecji, na Węgrzech, w Irlandii i w Polsce. Podobnie jak istniejące superkomputery EuroHPC, nowe obiekty będą połączone i dostępne w celu obsługi szerokiego grona europejskich użytkowników w środowisku naukowym, a także przemysłu, w szczególności MŚP, oraz sektora publicznego w całej UE i krajach uczestniczących.

Ponadto Wspólne Przedsięwzięcie EuroHPC integruje również swoje komputery kwantowe z 6 komputerami kwantowymi w Czechach, Niemczech, Hiszpanii, Francji, Włoszech i Polsce.