Achtergrond - Half miljard voor Jupiter: Europese exascalecomputer heeft een Amerikaans hart

In dit artikel:

De Duitse supercomputer Jupiter in het Jülich Supercomputing Centre (JSC) is sinds de introductie vorig jaar het eerste exascale-systeem van Europa en staat met een piek van 1,226 exaflops op de vierde plaats in de wereldranglijst TOP500. Europa zette met het EuroHPC-programma bewust in op gezamenlijke financiering en coördinatie om dergelijke grootschalige rekenkracht mogelijk te maken; Jülich werd door een onafhankelijke jury gekozen als host, onder meer vanwege ervaring met grote systemen en een actieve onderzoeksgemeenschap.

Architectuur en componenten
Jupiter heeft een modulaire opbouw: een boostermodule die voornamelijk op gpu-gebaseerde rekenkracht levert en een nog te bouwen cpu-cluster dat cpu-intensieve workloads moet afhandelen. De boostermodule, die momenteel verantwoordelijk is voor de prestatie waarmee de exascale‑status is bereikt, bevat ongeveer 24.000 Nvidia GH200‑'superchips' (elke chip combineert een Grace-cpu en een Hopper-gpu). De geplande cpu-module gebruikt Europese SiPearl Rhea1-processors (ruim 1.300 chips). De combinatie van cpu en gpu in dezelfde chips en snelle NVLink-C2C-interconnect maakt veel intensieve, fijnmazige data-uitwisseling tussen cpu en gpu mogelijk — nuttig voor complexe simulaties en hybride algoritmes.

Toepassingen en wetenschappelijke waarde
Jupiter wordt ingezet voor grootschalig wetenschappelijk rekenwerk: klimaatmodellen, astrofysica, plasmafysica, computational fluid dynamics en chemische simulaties zijn al in de early-accessfase getest door circa honderd onderzoeksteams. Een team inclusief onderzoekers van JSC won recent de Gordon Bell Prize for Climate Modelling, een belangrijke onderscheiding in high-performance computing. Toekomstig gebruik moet ook meer industriële en AI-gerelateerde projecten omvatten; JSC voorziet dat ongeveer een kwart van de capaciteit voor innovatieprojecten en AI beschikbaar komt.

Efficiëntie en koeling
Het systeem is ontworpen met energie-efficiëntie als prioriteit: de datacenteropstelling bestaat uit containerunits met closed-loop directe waterkoeling en aanvullende adiabatische technieken voor hete dagen. Volgens JSC verbruikt Jupiter bij de TOP500-benchmark maximaal 17 MW (gemiddeld 15,7 MW), waarmee het tot dusver de exascale-installatie is met het laagste energieverbruik. Op de Green500‑lijst (prestaties per watt) staat Jupiter nu op plek 14 met 63,3 gigaflops per watt; die score kan nog verbeteren bij een speciale efficiëntierun.

Toegankelijkheid en toekomstplannen
Tijdens de opbouwfase liep een early-accessprogramma; toegang gebeurt straks via open beoordelingen waarbij wetenschappelijke voorstellen door een onafhankelijke jury worden beoordeeld. Gebruikers werken dicht op de hardware (SSH, Slurm, Jupyter), zonder virtualisatie; containerruntime Apptainer is beschikbaar voor wie dat nodig heeft. JSC ontwikkelt Jupiter verder: er staat een derde module — Jarvis — gepland die zich op AI‑inferencing richt, terwijl de boostermodule vooral voor training kan worden ingezet zodra de architectuur is uitgebreid. De overgang van early access naar reguliere productie wordt binnenkort verwacht.