I superpočítače umí být „eco-friendly“ – Karolina 15. nejzelenějším superpočítačem světa

Ostrava, 2. září 2021 – Nejnovější český superpočítač Karolina umístěný v národním superpočítačovém centru IT4Innovations v Ostravě dosáhl na 15. příčku v žebříčku Green500, který hodnotí energeticky nejúčinnější superpočítače světa. 

Spotřebu elektrické energie dnes bedlivě sledujeme u všeho – ať jde o domácí spotřebiče či stroje a zařízení ve výrobních podnicích. Nejinak je tomu i u superpočítačů, jejichž energetická spotřeba dosahuje vzhledem k jejich výkonu velmi vysokých čísel. „Mezi jeden z nejčastějších dotazů návštěvníků našeho superpočítačového centra patří právě ten na spotřebu elektrické energie. Ta se například u superpočítače Karolina pohybuje na úrovni 800 kW, což se rovná odběru malé obce s 2 000 obyvateli. Takto vysoká spotřeba je dána obrovským výkonem tohoto stroje, který je díky nejmodernějším technologiím několikanásobně energeticky efektivnější než běžné počítače,“ nastiňuje problematiku Branislav Jansík, ředitel superpočítačových služeb IT4Innovations. 

Není proto divu, že se výrobci i specializované vědecké týmy snaží energetickou spotřebu superpočítačů maximálně snižovat. „V minulosti jsme spolupracovali s dalšími evropskými univerzitami a průmyslovými partnery na vývoji a implementaci metodologie pro dynamické ladění parametrů superpočítačů. Jednalo se například o ladění frekvencí procesorů při běhu paralelních superpočítačových aplikací. Naše metoda pracuje tak, že pro každý běžící program, nebo jeho různé části, nastavíme systém tak, aby optimálně využil dostupné výpočetní zdroje, a přitom redukoval spotřebu elektrické energie. Tímto způsobem jsem schopni snížit spotřebu superpočítačů až o 20 %,“ doplňuje Lubomír Říha, jehož tým se v IT4Innovations právě problematikou snižování spotřeby energií u superpočítačů zabývá.

Stejně jako je každoročně zveřejňován žebříček nejvýkonnějších superpočítačů světa TOP500, je sestavován žebříček Green500, který superpočítače hodnotí právě z hlediska energetické účinnosti. Nejvýkonnější český superpočítač Karolina a jeho „zelené“ vlastnosti přinesly v Green500 skvělé umístění. Karolina se dostala na 8. místo energeticky nejefektivnějších superpočítačů v EU a celosvětově obsadila 15. pozici.  

„Příští generace superpočítačů bude muset využívat energeticky účinná řešení a přispívat k plnění environmentálních cílů a zároveň poskytovat superpočítačové schopnosti světové úrovně,“ řekl Anders Jensen, výkonný ředitel celoevropského společného podniku EuroHPC, který se na pořízení Karoliny podílí, a dodává: „Karolina a všechny EuroHPC superpočítače budou navíc v příštích letech přístupné evropským výzkumným pracovníkům, malým a středním podnikům a organizacím, které se zabývají řešením klíčových otázek životního prostředí a klimatu. Zelené a udržitelné technologie jsou pro nás prioritou v rámci cíle Evropské zelené dohody, aby Evropa byla do roku 2050 klimaticky neutrální.“

Více k žebříčku Green500 naleznete ZDE.

Pořízení a provozování EuroHPC superpočítače je společně financováno Českou republikou a EuroHPC Joint Undertaking, přes program Connecting Europe Facility a výzkumným a inovačním programem Horizont 2020. Superpočítač byl pořízen v rámci projektu OP VVV s názvem „IT4Innovations národní superpočítačové centrum – cesta k exascale“, registrační číslo projektu: CZ.02.1.01/0.0/0.0/16_013/0001791.


IT4Innovations národní superpočítačové centrum při VŠB – Technické univerzitě Ostrava je předním výzkumným, vývojovým a inovačním centrem v oblasti vysoce výkonného počítání (HPC), datových analýz (HPDA), umělé inteligence (AI) a jejich aplikací do dalších vědeckých, průmyslových i společenských oborů. IT4Innovations provozuje od roku 2013 nejvýkonnější superpočítačové systémy v České republice, které poskytuje jak českým, tak i zahraničním výzkumným týmům z akademické i soukromé sféry. IT4Innovations společně s institucemi CESNET a CERIT-SC tvoří strategickou výzkumnou infrastrukturu České republiky e-INFRA CZ. V současné době IT4Innovations provozuje tři superpočítače: Karolina (15,2 PFlop/s, instalovaný v létě 2021), Barbora (849 TFlop/s, instalovaný na podzim 2019) a specializovaný systém pro výpočty umělé inteligence NVIDIA DGX-2 (2 PFlop/s pro AI, instalovaný na jaře 2019). Superpočítač Karolina, pořízen v rámci celoevropského společného podniku EuroHPC, byl ke dni své instalace nejvýkonnějším superpočítačem v ČR, 69. na světě v žebříčku TOP500 a v žebříčku Green500 energeticky nejúčinnějších superpočítačů obsadil skvělé 15. místo. Prvními superpočítači instalovanými v IT4Innovations byly Anselm (94 TFlop/s, instalovaný v létě 2013) a Salomon (2 PFlop/s, instalovaný v létě 2015), jejichž provoz končí v roce 2021. Stěžejními tématy výzkumu IT4Innovations jsou zpracování a analýza rozsáhlých dat, strojové učení, vývoj paralelních škálovatelných algoritmů, řešení náročných inženýrských úloh, pokročilá vizualizace, virtuální realita, modelování pro nanotechnologie a vývoj nových materiálů. Více na www.it4i.cz.