Evropské superpočítače pro řízenou fúzi

HPC -FF : 300 teraflops procesorového výkonu Nový superpočítač Bull HPC-FF s kapacitou 100 teraflops se použije pro aplikace fúzní komunity Evropské unie. Mimochodem, procesor Pentium 4 ve vašem PC pracuje s výkonem 6 gigaflops a je tedy 20 000krát pomalejší. Spolu s Bull superpočítačem JuRoPa objednaným v roce 2008 vytvoří superpočítač HPC-FF integrovanou výpočetní základnu (Integrated Computing Platform) poskytující více než 300 teraflops procesorového výkonu. Zaujme tak vedoucí místo mezi evropskými superpočítači. Vědci tedy budou moci nejprve pracovat s 100 teraflops superpočítače HPC-FF (High-Performance Computing for Fusion), který je umístěn ve Forsungzentrum Jülich (jedno z největších výpočetních středisek světa se 4400 zaměstnanci). Bull HPC-FF tvoří 1080 počítačových uzlů, každý vybaven dvěma procesory Nehalem EP Quad Core od Intelu. Celkově 8640 procesorů bude mít každý taktovací kmitočet 2,93 GHz, které mají přístup k 24 GB celkové hlavní paměti. Použitá technologie vysoké hustoty umožní celý superpočítač umístit do 20 polic. Kapalinou chlazený kryt vyvinutý firmou Bull, zabezpečí účinný rozptyl tepla při optimální ceně ve srovnáním s mnohem používanějším chlazení vzduchem. Jako síť bude použita Infiniband ConnectX QDR z izraelské společnosti Mellanox. Organizační infrastruktura je založena na serverech typu Nova Scale R422-E2 z francouzského superpočítače Bull, který dodá systém a v Jülichu ho integruje. Klastrový operační systém „Parastation“ dodá mnichovská softwarová společnost ParTec. Ke 100 teraflops HPC-FF si bude moci fúzní komunita přidat dalších 200 teraflops superpočítače Bull JuRoPa (Jülich Research on Petaflops Architectures). HPC-FF bude zejména užitečný jako klíčová komponenta v přípravě fúzní komunity pro IFERC (International Fusion Energy Research Center). Mezinárodní datové centrum se etabluje v rámci spolupráce mezi Evropou a Japonskem, která se týká projektu ITER. Speciálně Bull HPCFF bude schopen připravit fúzní komunitu na superpočítač o výkonu petaflops, který IFERC očekává v příštích letech Práce na HPC-FF budou zaměřeny na modelování plazmatu mezinárodního tokamaku ITER, který staví 7 států ve francouzském Cadarache. Jedná se o simulace turbulence, rychlých částic a chování materiálů. Ku příkladu doba života divertorových desek ITER v důsledku jejich destrukce nestabilitou zvanou ELM. Pesimistické předpovědi tvrdí, že desky bude nutné vyměnit již po několika dnech provozu tokamaku, což by znamenalo odstávku zařízení na několik měsíců. Odpověď na klíčovou otázku mohou poskytnout prediktivní modely zabývající se studiem destrukce materiálu plazmatem, vlastnostmi materiálů desek a koncepty těchto desek, anebo jinými režimy plazmatu bez nestabilit ELM. Thomas Lippert, ředitel Superpočítačového střediska v Jülichu: „Bull (francouzský hlavní dodavatel Evropské fúzní komunity) má 120 zákazníků v 15 zemích tří kontinentů.“ Podle HPCWire bude patřit v roce 2009 Bull k jedné z pěti globálních společností, a to jako jediná neamerická! Jerome Pamela, šéf EFDA: „Využití superpočítače HPC-FF, které organizuje EFDA (European Fusion Development Agreement koordinuje evropský fúzní výzkum a zapojení Evropy do projektu ITER), nám umožní zabývat se řadou klíčových vědeckých otázek a urychlit výzkum fúze.“ Xavier Garber, vědecký ředitel a člen týmu HPC-FF: „Modelování plazmatu ITER vyžaduje jemnou numerickou mříž, to znamená výkonný počítač a tím HPC-FF beze sporu bude!“ Instalace HPC-FF by měla proběhnout počátkem léta 2009. Financování HPC-FF zajistí Evropská komise (EURATOM), Forsungzentrum Jülich a členské organizace EFDA. Stejně tak členské organizace EFDA budou mít na HPC-FF přístup. Superpočítač IBM Power 575 Max Planck Society (MPG) získala superpočítač IBM s procesorem – IBM Power 6. Nový systém Power 575 s více jak 6600 procesory. Power 6 poskytuje teoreticky špičkový výkon 125 teraflops a představuje největší počítačové zařízení společnosti v Garching Computing Centre (RZG) – tak zvaný komplex HMPG-3. Systém Power 575 patří k nejvýkonnějším počítačům v Evropě. V září 2007 společnost MPG začínala s prvním systémem IBM Blue Gene/P o výkonu 40 teraflops. Systém Power 575 dohromady s nedávno instalovaným Blue Gene/P nahradí komplex HMPG-2 pracující ještě s procesorem IBM Power 4, což byl nicméně v roce 2002 nejvýkonnější počítač v Německu. Počítačový výkon vzroste 30krát a spotřeba energie pouze 3krát. Jak Blue Gene/P, tak Power 575 jsou navrženy jako zařízení maximálně šetřící energii. Možnosti počítačové simulace zahrnují vysokorozlišovací úlohy z kosmologie, z nanosvěta, tvorby vesmíru, bádání po podstatě gravitace a skryté hmoty, struktury hmoty a biologických systémů. Systém Power 575 umožní realistické simulace turbulence ve fúzních systémech včetně mezinárodního tokamaku ITER. Ing. Milan Řípa (Autor děkuje za cenné připomínky RNDr. Janu Horáčkovi, Ph.D., z Oddělení tokamak ÚFP AV ČR, v. v. i.)