Tag: #037

Po raz kolejny na liście TOP500, którą ogłoszono podczas zakończonej niedawno Konferencji SC (International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis w Atlancie) znalazło się osiem maszyn z Polski, zajmując łącznie trzynastą pozycję wśród wszystkich sklasyfikowanych państw. Sprawdźmy szczegóły.

Na początek trochę historii. Projekt TOP500 został zapoczątkowany w 1993 roku w celu zapewnienia wiarygodnej podstawy do śledzenia trendów w systemach komputerowych o wysokiej wydajności. Ranking miejsc, w których pracuje 500 najpotężniejszych systemów komputerowych na świecie, publikowany jest na dwóch konferencjach naukowych: w czerwcu na ISC High Performance oraz w listopadzie na The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, czyli Supercomputingu. Lista zawiera wiele szczegółowych informacji, w tym specyfikację systemu i główne obszary jego zastosowań.

Bezkonkurencyjne w tym obszarze od lat były dwa światowe mocarstwa – Stany Zjednoczone i Chińska Republika Ludowa. Ostatnio trend ten zaczął się wyraźnie zmieniać i to USA rozpoczęło samotne królowanie we wszystkich rankingach. Świadczy o tym fakt, że na najnowszej liście umieszczono aż 172 amerykańskie systemy, w tym trzy na pierwszych trzech miejscach. Najpotężniejszą maszyną obliczeniową świata jest El Capitan, którego wydajność wynosi 2,055.72 petaflopów. Na drugim miejscu znajduje się Frontier o wydajności 1,980.01 Pflop/s, na trzecim zaś Aurora (1,980.01 Pflop/s).

A jak na tym tle wypadają polskie maszyny? W listopadowym rankingu znalazło się 8 superkomputerów z Polski, które łącznie zajmują trzynastą pozycję wśród wszystkich sklasyfikowanych państw, zarówno pod względem liczby maszyn, jak i mocy obliczeniowej:

• pozycja 69. – Helios GPU (30,44 PFLOPS), Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH,
• pozycja 93. – Proxima (23,32 PFLOPS), Poznańskie Centrum Superkomputerowo‑Sieciowe afiliowane przy Instytucie Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk,
• pozycja 99. – Lem (20,37 PFLOPS), Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe (Politechnika Wrocławska),
• pozycja 185. – Kraken-Fregata (10,02 PFLOPS), Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej (Politechnika Gdańska),
• pozycja 211. – Athena (7,71 PFLOPS), Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH,
• pozycja 291. – Altair (5,88 PFLOPS), Poznańskie Centrum Superkomputerowo‑Sieciowe afiliowane przy Instytucie Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk,
• pozycja 347. – Helios CPU (3,35 PFLOPS), Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH,
• pozycja 489. – Ares (3,51 PFLOPS), Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH.

Wysokie pozycje polskich komputerów odnotowano także na innych prestiżowych listach; na Green500 – ranking najbardziej energooszczędnych superkomputerów na świecie – wysoką 7. pozycję zajął Helios GPU z Akademickiego Centrum Komputerowe Cyfronet AGH, natomiast na liście IO500 – najszybszych systemów przechowywania danych na świecie – pozycję 10. zajął system przechowywania danych PCSS dla klastra Proxima.

Najszybszym superkomputerem europejskim, sklasyfikowanym na piątym miejscu, został superkomputer HPC6 zainstalowany we Włoszech. Trzy lokaty niżej znalazł się superkomputer LUMI z Finlandii, do którego polscy naukowcy mogą uzyskać dostęp za pośrednictwem infrastruktury PLGrid.

Pełne listy rankingowe dostępne są poniżej:

• TOP500,
• Green500,
• IO 500 10 Node Production ISC24 List.

Agnieszka Wylegała

W ostatnich latach cyfryzacja przestaje być postrzegana jako odrębny obszar działalności państwa czy sektor gospodarki. Coraz częściej dostrzegany jest jej horyzontalny charakter, oddziałujący na niemal wszystkie obszary funkcjonowania społeczeństwa, państwa i gospodarki. I taki właśnie charakter – ponadsektorowy – ma przybrać Strategia Cyfryzacji Państwa, w ramach której podpisano w Krakowie i Poznaniu umowy wsparcia w rozwijaniu najnowszych technologii.

– Wyzwania stojące przed Polską w obszarach konkurencyjności gospodarki, demografii, bezpieczeństwa państwa i jego obywateli czy zdrowia sprawiają, że intensywne inwestowanie w cyfryzację w wielu obszarach przestaje być kwestią wyboru. Staje się koniecznością, bez której pozycja naszego kraju wyraźnie osłabnie. Jeśli jednak cyfryzacji zostanie nadany odpowiadający jej znaczeniu priorytet, zyskają nie tylko poszczególni obywatele i obywatelki – których jakość życia się poprawi – ale i Polska jako całość – powiedział podczas prezentacji  Strategii wicepremier i minister cyfryzacji Krzysztof Gawkowski.

Polska strategia wpisuje się zatem w rosnące znaczenie cyfryzacji, która jest priorytetem Unii Europejskiej. Plan na kolejne 10 lat obejmuje każdą sferę funkcjonowania państwa oraz przedsiębiorstw.

W realizację planów Strategii włączył się także PIONIER, który od ponad 20 lat stanowi forpocztę zmian w dziedzinie cyfryzacji i informatyzacji społeczeństwa, zapewniając dostęp do e-Infrastruktury i usług na światowym poziomie.

Pod koniec października podpisano umowy na wsparcie w ramach Strategii. W ramach jednej z nich rozpocznie się realizacja projektu budowy fabryki sztucznej inteligencji, która powstanie poprzez rozbudowę zasobów w Akademickim Centrum Komputerowym Cyfronet AGH. Krakowski superkomputer zostanie wzmocniony w znaczne zasoby mocy obliczeniowej, by z czasem dołączyć do europejskiego ekosystemu sztucznej inteligencji. Będzie to projekt współfinansowany przez Komisję Europejską.

W Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym wsparte zostanie natomiast tworzenie nowoczesnych programów edukacyjnych i szkoleń, które przygotują specjalistów do pracy z komputerami kwantowymi. Dotacja zostanie przyznana do końca 2025 roku i ma na celu zwiększenie kompetencji cyfrowych w obszarze inżynierii kwantowej.

Warto wspomnieć, że w lipcu 2024 roku Ministerstwo Cyfryzacji ogłosiło współfinansowanie zakupu pierwszego komputera kwantowego dla Polski – EuroQCS-Poland. Komputer zostanie zainstalowany w PCSS i rozpocznie działalność w połowie 2025 roku. Będzie dostępny dla naukowców, przemysłu oraz sektora publicznego z całej Europy, co umożliwi prowadzenie badań i zastosowanie technologii kwantowych na szeroką skalę.

Agnieszka Wylegała

Wystawa towarzysząca Konferencji SC24 (ang. The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis) była wspaniałą okazją do przeprowadzenia demonstracji obejmującej dwie kwantowo-klasyczne infrastruktury testowe; jedna znajdująca się w PCSS w Poznaniu, druga w Atlancie, Stany Zjednoczone.

Całość została połączona za pośrednictwem infrastruktury sieci produkcyjnych PIONIER, GÉANT, SURF/NetherLight, NEA3R, ESnet, Internet2, NA-REX, StarLight i SCinet, tym samym prezentując w jaki sposób można zintegrować zarówno kwantowe, jak i klasyczne systemy obliczeniowe na skalę światową.

Celem prezentacji było przedstawienie szeregu przypadków integracji i wykorzystania hybrydowych obliczeń kwantowo-klasycznych QPU+CPU+GPU. Stanowiska dostępowe i testowe obliczeń kwantowo-klasycznych, zlokalizowane na odległych końcach w centrum danych PCSS i na żywo na konferencji SC24, zostały połączone szybkim dedykowanym łączem zabezpieczonym technologiami PQC (Post Quantum Cryptography) z dostępem do interfejsów QKD (Quantum Key Distribution). Dane przesyłane były przez łącza transatlantyckie wspierane przez współpracę Advanced North Atlantic (ANA) i szyfrowane przy użyciu hybrydowych rozwiązań PQC, QRNG i QKD, które zostały wdrożone w ramach projektu „PIONIER-Q: Ogólnopolska Kwantowa Infrastruktura Komunikacyjna” oraz w ramach inicjatywy EuroQCI.

– Podczas konferencji Supercomputing24, PCSS zrealizował pierwsze na świecie demo związane z technologiami kwantowymi, a szczególnie hybrydowym aspektem kwantowo-klasycznych zarówno obliczeń, jak i komunikacji. Demo było zrealizowane przy współudziale partnerów, ale nie byłoby możliwe gdyby nie wsparcie, między innymi, Ministerstwa Cyfryzacji i projektów – tłumaczy Piotr Rydlichowski z PCSS. – Komunikacja kwantowa, a szczególnie hybrydowo-kwantowe klasyczne ujęcie kryptografii postkwantowej dystrybucji kluczy, były jednym z głównych elementów, które były zrealizowane i przedstawione podczas demonstracji. Natomiast w odniesieniu do obliczeń kwantowych, przedstawiono hybrydowo-kwantowo-klasyczne wykorzystanie różnych scenariuszy obliczeń.

Te rozwiązania są istotne z punktu widzenia suwerenności cyberbezpieczeństwa i też wkładu w ogólnoświatową technologię i infrastrukturę badań technologii kwantowych. – Pozwala to realizować wiele różnych scenariuszy wykorzystania, które mogą przekładać się również na praktyczne aspekty takie jak optymalizacja, chemia kwantowa i też bezpieczne usługi dla cyfrowego społeczeństwa – wyjaśnia Piotr Rydlichowski z PCSS.

Szymon Trocha z PCSS mówi: – Jednym z największych wyzwań tej demonstracji było zestawienie dwóch szerokopasmowych połączeń dedykowanych pomiędzy siedzibą konferencji SC24 w Atlancie a siedzibą PCSS tutaj w Polsce. Było to możliwe dzięki współpracy wielu partnerów z Europy oraz Ameryki. Na potrzeby tego dema zestawiliśmy dwa dedykowane połączenia o szybkości 100 Gbit/s, które połączyły urządzenia w Atlancie oraz w Poznaniu.

Istotnym elementem sukcesu było zastosowanie najnowocześniejszych technologii w sieci SCInet, która corocznie jest nieodłącznym elementem dostarczania wysokowydajnych połączeń sieciowych na potrzeby konferencji SC24. Nieocenione okazało się również wsparcie, które otrzymaliśmy z od inżynierów sieciowych ICM UW – Bartosza Drogosiewicza i Jarosława Skomiała – współpracujących z grupą Routing w sieci SCinet.

– To przedsięwzięcie pokazuje potrzebę współpracy oraz wagę połączeń europejskich, międzynarodowych i transkontynentalnych, które umożliwiają współpracę naukowcom z wielu krajów oraz budowę dedykowanych połączeń na potrzeby infrastruktur badawczych oraz takich demonstracji. Nie byłoby to możliwe bez współpracy pomiędzy siecią ogólnopolską badawczą PIONIER a europejską siecią badawczą GÉANT oraz partnerami z całego świata, takimi jak sieć naukowa SURFnet, sieć Internet2, czy sieć ESnet w Stanach Zjednoczonych”– dodaje Szymon Trocha.

Demonstracja zintegrowała następujące zasoby:

• systemy fotoniczne ORCA PT-1 (dostarczone przez PCSS),
• szyfratory obsługujące algorytmy QKD i MACSec (dostarczane przez ARISTA),
• urządzenia QKD/QRNG (dostarczone przez PCSS i IDQuantique i połączone z projektem PIONIER-Q w ramach inicjatywy EuroQCI),
• usługi transmisji między Europą (Hamburg) a miejscem konferencji SC24 w Atlancie są świadczone przez PCSS, GÉANT, SURF/NetherLight, ESnet, Internet2, ICAIR/ Northwestern University, StarLight i sieć SCinet w miejscu konferencji SC24.

Jako wspólna prezentacja technologii i usług wielu organizacji, to stanowisko testowe pokazało, w jaki sposób hybrydowe systemy obliczeń kwantowych są osiągalne, aby pomóc wspierać następną generację zaawansowanych badań. Cieszymy się, że projekt ten został zaakceptowany jako projekt Network Research Exhibition na konferencji SC24 i został zaprezentowany w NRE Theatre przez Piotra Rydlichowskiego oraz Mateusza Slysza we współpracy z Szymonem Trochą i Ivaną Golub z PCSS. Demonstrację można było oglądać na stoisku nr 1149 podczas wystawy towarzyszącej konferencji.

Wojtek Bohdanowicz