A németországi Regensburgi Egyetem munkatársai mélyrehatóbban kutathatják az univerzum eredetét az új Arm-alapú Fujitsu A64FX processzorral dolgozó Fujitsu PRIMEHPC FX700 szuperszámítógéppel. Az egyetem QPACE4 (QCD Parallel Computing Engine 4) projektje még eredményesebb munkát végezhet a világ szuperszámítógépeinek TOP500-as listáján első helyen álló1 Fugaku szuperszámítógéphez fejlesztett technológiával.
A QPACE4 telepítésével a Regensburgi Egyetem lett az A64FX processzorokkal dolgozó Fujitsu PRIMEHPC FX700 első európai felhasználója, tovább gyarapítva ezzel a Fujitsu élvonalbeli szuperszámítógépes eredményeinek hosszú sorát2. A különösen energiahatékony új processzorok kompatibilisek a nagy teljesítményű szerverek legújabb Armv8.2-A SVE utasításkészlet-architektúrájával.
Az új rendszer jelentősen javítja a kvantum-kromodinamika (QCD) terén végzett numerikus szimulációkhoz szükséges számítási képességeket a Regensburgi Egyetem tudósai számára. Ennek segítségével a kutatók jobban megismerhetik az alapvető részecskéket, azon belül a proton belső szerkezetét, hogy végső célként meghatározzák az univerzum állapotát közvetlenül az ősrobbanás után. Az egyetem az immunológia és a rákkutatást támogató bioinformatika területén is használni fogja a szuperszámítógépet.
A QPACE4 rendszer a DFG német kutatási alapítvány által az SFB/TRR-55³ program keretében finanszírozott negyedik szuperszámítógép Németországban. Ugyanazt a processzort használja, mint a Fujitsu és a világhírű kobei RIKEN kutatóintézet4 által közösen fejlesztett Fugaku.
A kimagasló egy wattra jutó teljesítmény mellett az A64FX processzor skálázható vektorbővítményeket (Scalable Vector Extensions, SVE) is tartalmaz. Ez a nagy teljesítményű számítástechnikai (HPC) alkalmazásokhoz kidolgozott megoldás úgy gyorsítja a komplex számításokat, hogy lehetővé teszi ugyanazon matematikai művelet nagy adattömegen történő, párhuzamos végrehajtását. Ráadásul a processzor rendkívül gyors központi memóriához (High Bandwidth Memory vagy HBM2) kapcsolódik, amely az alkalmazások többségénél épp olyan fontos, mint maga a számítási teljesítmény. Így az A64FX a számítási teljesítmény, a memória-sávszélesség és a hálózati sávszélesség kiegyensúlyozott kombinációjával segít elkerülni a teljesítmény szűk keresztmetszeteinek kialakulását. További fontos különbség, hogy a Fujitsu rendszerének számítási teljesítménye nem grafikus kártyákra épül. Ez jelentősen leegyszerűsíti a programozást, különösen az ún. „Grand Challenge” alkalmazásoknál5 szükséges masszív párhuzamosítás esetén.
Az új szuperszámítógép regensburgi bevezetése az egyetem és a Fujitsu HPC és szuperszámítógépek terén kialakult, erős partnerkapcsolatának újabb gyümölcse. 2016-ban a Regensburgi Egyetem a Wuppertali Egyetemmel közösen vette használatba a Köln melletti Jülich szuperszámítógépes központban (JCG) telepített Fujitsu QPACE3 szuperszámítógépet.
„A Fujitsu ismét tökéletes szuperszámítógépet biztosított a Regensburgi Egyetem számára a fizikai alapkutatások és az emberi egészség fontos aspektusait vizsgáló, immunológiai és rákkutatások támogatására. Partnerkapcsolatunk már sok éve rendkívül sikeres. Nagyar értékeljük a Fujitsu elkötelezettségét a számítási teljesítmény növelése és az energiafogyasztás csökkentése iránt. Lenyűgöző volt az a rugalmasság és reagálókészség, amivel hozzánk, mint ügyfélhez fordultak. Kivételesen rövid idő alatt szállították, telepítették, konfigurálták és üzembe állították számunkra a fejlett technológiát” – nyilatkozta Tilo Wettig, Ph.D., a Regensburgi Egyetem fizikaprofesszora.
„A világ leggyorsabb szuperszámítógépeinek fejlesztésében szerzett kivételes tapasztalata mellett a Fujitsu a HPC ügyfelek speciális igényeit is jól ismeri a teljesítmény, az alkalmazások és a szerviz terén. A Regensburgi Egyetemmel kialakított partnerkapcsolat jól példázza ezt a szemléletet. Büszkeséggel tölt el minket, hogy kutatócsapatuk a Fujitsu technológiájával tehet újabb lépést a forradalmi tudományos eredmények eléréséhez vezető úton” – tette hozzá Rupert Lehner, a Fujitsu európai terméküzletágának kelet-közép-európai vezetője.
