Japonsko postaví superpočítač třídy Zetta „Fugaku Next“, 1000× rychlejší než současné superpočítače

Výstavba japonského superpočítače Fugaku Next si vyžádá 750 milionů dolarů, ale bude nejrychlejší na světě a bude mít výkon třídy Zetta.

V celosvětovém závodě o dominantní postavení v oblasti vysoce výkonných počítačů zaujalo Japonsko vedoucí postavení díky svým plánům na vybudování superpočítače třídy zeta. Pokud se mu to podaří, pokročilé výpočetní kapacity výrazně zvýší jeho hospodářskou konkurenceschopnost. Nejprve však musí Japonsko vyřešit, jak splnit obrovské energetické nároky.

Japonsko oznámilo plány na vybudování prvního superpočítače třídy zeta na světě. Tento přelomový stroj, který je zatím jen teoretickým cvičením, by mohl dosáhnout tisíckrát vyšší rychlosti zpracování než současné špičkové superpočítače.

Za projektem nazvaným Fugaku Next stojí japonské ministerstvo školství, kultury, sportu, vědy a techniky (MEXT). Očekává se, že jeho vybudování bude stát více než 750 milionů dolarů a že bude plně funkční do roku 2030.

Fugaku Next by dosáhl rychlosti na stupnici zetaFLOPS, což je dosud nedosažený výkon. Pro představu, dnešní nejvyspělejší superpočítače pracují na úrovni exaFLOPS, která je schopna provést kvintilion výpočtů za sekundu. Fugaku Next by byl schopen provádět ohromující sextillion výpočtů za sekundu.

Japonsko však musí nejprve překonat významné problémy, zejména v oblasti energetické účinnosti. Odborníci odhadují, že stroj třídy zeta by při použití současných technologií mohl potřebovat energii odpovídající výkonu 21 jaderných elektráren.

Společnost MEXT plánuje tento problém řešit využitím nejnovějších technologií, včetně na míru navržených procesorů a paměťových systémů s velkou šířkou pásma. Chce také, aby byl Fugaku Next kompatibilní se stávající infrastrukturou, což by mohlo vést ke spolupráci se společnostmi Fujitsu a RIKEN, které byly klíčovými hráči při vývoji superpočítače Fugaku.

V benchmarku TOP500 dosáhl Fugaku výkonu 442 petaFLOPS neboli 442 kvadrilionů operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu. Od června 2020 do června 2022 byl nejrychlejším superpočítačem na světě a od června 2024 je na čtvrtém místě žebříčku TOP500.

Nejrychlejším superpočítačem na světě je Frontier, který se nachází v Oak Ridge National Laboratory v Tennessee. V benchmarku TOP500 dosáhl výkonu 1,206 exaflops, tedy 1,206 kvintilionu výpočtů za sekundu. Frontier si udržel první pozici po několik iterací seznamu TOP500, který je aktualizován dvakrát ročně. Byl postaven na architektuře HPE Cray EX, procesorech AMD EPYC a grafických procesorech AMD Instinct. Vědci používají Frontier pro různé výzkumné účely, včetně astrofyziky, modelování klimatu, materiálové vědy a vývoje umělé inteligence.

Fugaku Next by byl schopen podstatně pokročilejších a složitějších výpočtů než Frontier, od simulace celého lidského mozku až po modelování nejsložitějších klimatických systémů. Zvýšený výpočetní výkon by mohl například urychlit proces identifikace a testování nových farmaceutických sloučenin nebo vyvinout přesnější simulace molekulárních struktur, což by mohlo vést k vývoji nových materiálů.

Zatímco se Japonsko pouští do tohoto ambiciózního projektu, světová počítačová komunita jej sleduje s velkým zájmem a pravděpodobně i obavami. Japonská snaha o superpočítač třídy zeta by mohla odstartovat závod mezi státy o superpočítače, podobný probíhající soutěži o systémy exascale, kdy země zvyšují finanční prostředky na výzkum a vývoj vysoce výkonných počítačů, aby se vyrovnaly s technologickou mezerou.