เปิดตัว Jupiter ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Exascale เครื่องแรกของยุโรป พร้อมพลิกโฉมวิทยาศาสตร์และ AI

วันที่ 5 กันยายนที่ผ่านมา ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ซึ่งเป็นระบบ Exascale เครื่องแรกของยุโรปเปิดตัวอย่างเป็นทางการ ในศูนย์ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ยูลลิช (Jülich Supercomputing Center - JSC) ใกล้เมืองโคโลญจน์ ประเทศเยอรมนี การเปิดตัวครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญที่ทำให้ยุโรปสามารถบรรลุขีดความสามารถในการประมวลผลหนึ่งล้านล้านล้าน (10^18) การคำนวณต่อวินาที ซึ่งเป็นความสามารถในระดับ Exascale

แม้ว่าระบบจะยังไม่สมบูรณ์เต็มที่โดยเฉพาะส่วนของ Cluster Module ที่เน้นการประมวลผลด้วย CPU ซึ่งคาดว่าจะพร้อมใช้งานในปี 2026 แต่โมดูล Booster ซึ่งเป็นคลัสเตอร์ GPU ได้ทะลุขีดจำกัด Exascale ไปแล้วในการเปิดตัว 

ก่อนหน้านี้ ในเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา Jupiter ได้รับการจัดอันดับให้เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในยุโรปและเป็นอันดับสี่ของโลก โดยมีประสิทธิภาพรวม 793.4 Petaflops หรือการทำงานได้เกือบ 8 แสนล้านล้านครั้งต่อวินาที

พลังขับเคลื่อนแห่งวิทยาศาสตร์และ AI

เอคาเทริน่า ซาฮาริเอวา (Ekaterina Zaharieva) กรรมาธิการยุโรปด้านสตาร์ตอัป การวิจัยและนวัตกรรม กล่าวว่า "ด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Exascale เครื่องแรกของยุโรป เรากำลังเปิดบทใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์, ปัญญาประดิษฐ์ AI และนวัตกรรม" ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ถูกออกแบบมาเพื่อก้าวข้ามขีดจำกัดในการจำลองทางวิทยาศาสตร์ และเป็นกำลังสำคัญในการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ 

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถฝึกอบรมแบบจำลองซูเปอร์คอมพิวเตอร์ AI ที่ต้องใช้การคำนวณสูง เช่นเดียวกับ ChatGPT ได้ภายในเวลาเพียงสองวัน นอกจากนี้ยังจะใช้ในการพยากรณ์ภัยพิบัติธรรมชาติ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่แม่นยำยิ่งขึ้น ปรับปรุงประสิทธิภาพของพลังงานหมุนเวียน พัฒนายาใหม่ๆ และทำความเข้าใจสมองของมนุษย์ที่มีเซลล์ประสาท 86 พันล้านเซลล์ได้ดีขึ้น

ส่วนประกอบหลักและประสิทธิภาพพลังงาน

หัวใจหลักของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter อยู่ที่ Booster Module ซึ่งเป็นคลัสเตอร์ประมวลผลกราฟิก (GPU Cluster) ขนาดใหญ่ มีโหนดคำนวณราว 6,000 โหนด แต่ละโหนดติดตั้ง Nvidia GH200 Grace Hopper Superchips จำนวน 4 ตัว รวมทั้งหมดกว่า 24,000 ชิป ถูกจัดวางในตู้เซิร์ฟเวอร์ 125 ตู้ และเชื่อมต่อกันด้วยเครือข่ายความเร็วสูง Nvidia Quantum-2 InfiniBand ที่ออกแบบมาสำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ระดับ Exascale และศูนย์ข้อมูล AI โดยเฉพาะ 

ในอนาคต Cluster Module จะถูกเสริมเข้ามาเพื่อรองรับงานที่ไม่จำเป็นต้องใช้ GPU เร่งผลลัพธ์ แต่เน้นการประมวลผลด้วย CPU เป็นหลัก โดยจะใช้ Rhea1 Processor จาก SiPearl ที่มี 80 คอร์ (สถาปัตยกรรม Arm Neoverse V1) คาดว่าจะพร้อมใช้งานในปี 2026 

จุดเด่นอีกด้านของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter คือประสิทธิภาพด้านพลังงาน โดยโมดูลแรกที่ชื่อ JEDI ได้รับการจัดอันดับเป็นอันดับหนึ่งของโลกในรายการ Green500 พร้อมระบบระบายความร้อนแบบ direct liquid cooling จาก Eviden ที่ช่วยให้ทำงานได้อย่างเสถียรและประหยัดพลังงานสูงสุด

โครงสร้างพื้นฐานและค่าใช้จ่าย

ระบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ตั้งอยู่ในศูนย์ข้อมูลแบบโมดูลาร์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งประกอบด้วยโมดูลคอนเทนเนอร์ประมาณ 50 โมดูล ครอบคลุมพื้นที่กว่า 2,300 ตารางเมตร หรือประมาณครึ่งหนึ่งของสนามฟุตบอล การออกแบบแบบโมดูลาร์นี้ช่วยให้ระบบสามารถปรับแต่งหรือขยายได้ง่ายในอนาคต

การก่อสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ดำเนินการโดยกลุ่มบริษัท ParTec-Eviden consortium โดย Eviden หน่วยธุรกิจด้านคอมพิวเตอร์และข้อมูลของบริษัท Atos Group บริษัทเทคโนโลยีสัญชาติฝรั่งเศส โดยค่าใช้จ่ายทั้งหมดสำหรับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter และการดำเนินงานเป็นเวลา 6 ปี คาดว่าจะอยู่ที่ 500 ล้านยูโร หรือ 587 ล้านดอลลาร์สหรัฐ หรือ 21,100 ล้านบาท

โดยครึ่งหนึ่งมาจากโครงการ EuroHPC JU ของยุโรป และอีกครึ่งหนึ่งมาจากกระทรวงศึกษาธิการและวิจัยของเยอรมนี (BMBF) และกระทรวงวัฒนธรรมและวิทยาศาสตร์ของรัฐ North Rhine-Westphalia (MKW NRW)

ความสำคัญเชิงกลยุทธ์และการแข่งขันระดับโลก

อาจกล่าวได้ว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ช่วยสร้าง "อธิปไตยทางดิจิทัลของยุโรป" เร่งการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ และทำให้มั่นใจว่าทรัพยากรการคำนวณที่ทรงพลังและยั่งยืนที่สุดมีพร้อมสำหรับนักวิจัย นักนวัตกรรม และอุตสาหกรรมในยุโรป

อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของยุโรปยังคงตามหลังสหรัฐอเมริกา ซึ่งบรรลุระดับ Exascale ด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Frontier เมื่อสามปีที่แล้ว ตามมาด้วย Aurora และ El Capitan ในปีที่แล้ว เชื่อกันว่าจีนก็มีระบบ Exascale เช่นกัน แต่ไม่ได้เปิดเผยข้อมูล

อนาคตของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เปิดกว้าง

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Jupiter ไม่ใช่เพียงแค่ความสำเร็จในปัจจุบัน แต่ยังเป็นแพลตฟอร์มสำหรับนวัตกรรมในอนาคต ด้วยการออกแบบที่เป็นแบบโมดูลาร์ ทำให้สามารถรวมเทคโนโลยีปฏิวัติวงการในอนาคตได้ เช่น คอมพิวเตอร์ควอนตัมและชิป neuromorphic Jupiter จะยังคงผลักดันขีดจำกัดของสิ่งที่เป็นไปได้ และช่วยกำหนดอนาคตของการประมวลผลในยุโรปต่อไป

คำอธิบายเพิ่มเติม

• Exascale คือ ความสามารถในการประมวลผลหนึ่งล้านล้านล้านครั้ง หรือ 10^18 ครั้งต่อวินาที เปรียบได้กับพลังการประมวลผลของสมาร์ทโฟนหนึ่งล้านเครื่องรวมกัน
• Gigaflops, Teraflops, Petaflops นั้นเป็นหน่วยวัดประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เพิ่มขึ้นทีละ 1,000 เท่า จากพันล้านการคำนวณต่อวินาที (Gigaflops) สู่ล้านล้าน (Teraflops) และพันล้านล้าน (Petaflops) ก่อนจะถึง Exaflops ในปัจจุบัน