Trialoogi toimetaja
Euroopa võimsaim superarvuti LUMI pole pelgalt tehnoloogiline ime, vaid ka strateegilise visiooni, koostöö ja keskkonnasäästlikkuse etalon.
Superarvutit haldab Soome riigi IT-teenuste ettevõte CSC – IT Center for Science. LUMI (Large Unified Modern Infrastructure) teadusliku arvutusteenuse eest vastutab teadus- ja tehnoloogiadirektor Pekka Manninen. Manninen astub 5. juunil üles ka tänavusel TalTechi innovatsioonifestivalil.
Eesti on LUMI konsortsiumi üks asutajaliikmetest ning kuulub TalTechi ning Tartu Ülikooli kaudu Euroopa juhtiva superarvutustaristu aktiivsete kasutajate hulka.
„LUMI taolist superarvutit ei saa poest osta, Iga masin on unikaalne, valmib koostöös süsteemitootjatega ja põhineb tehnoloogiatel, mida arenduse ajal tihti alles välja töötatakse,” märkis Manninen. LUMI on ehitatud Kajaanis asuvasse endisesse puidutöötlemistehasesse ja praegusse CSC tippandmekeskusse. Arvutisüsteem kasutab ainult hüdroelektrienergiat ja kütab oma ülejääksoojusega ligi viiendikku linna kodudest – tegu on maailma ühe kõige keskkonnasäästlikuma superarvutuskeskusega.
„LUMI taolist superarvutit ei saa poest osta, Iga masin on unikaalne, valmib koostöös süsteemitootjatega ja põhineb tehnoloogiatel, mida arenduse ajal tihti alles välja töötatakse.”
Miks aga sellist jõumasinat üldse vaja on? Põhjus on lihtne: teadus ja tööstus vajavad üha suuremaid arvutusressursse. Kliimamudelite, plasmafüüsika või tehisintellekti treeningutega kaasnevaid andmemahtusid ja simulatsioone ei suuda tavapärased süsteemid töödelda. „Sisuliselt on igal teadusvaldkonnal küsimusi, millele vastamine eeldab tohutut arvutusvõimsust,” selgitas Manninen.
Unikaalne Euroopa koostöö
LUMI omanikuks on kümnest riigist koosnev konsortsium ning Euroopa Liit. Eesti on olnud konsortsiumi liige algusest peale. Eesti konkreetne panus väljendub näiteks LUMI kasutaja- ja ressursihaldussüsteemi aluses, mida arendati suures osas siinmail.
Tegu on hiiglasliku süsteemiga, mis koosneb 12 000 graafikaprotsessorist (GPU-st), 250 000 protsessorituumast (CPU-st), ning mille energiatarve on 7 megavatti – kuid eriliseks muudab superarvuti selle võimekus koondada kogu olemasolev võimsus ühtsesse teadusarvutusse. „On võimalik käivitada üks teaduslik arvutus, mis kasutab korraga kogu süsteemi. Seda ei saa võrrelda massandmetöötluse või tavapärase andmekeskusega – pigem on tegu teadusinstrumendiga,“ ütles Manninen.
Paberivabrikust Euroopa tippkeskuseks
LUMI superarvutuskeskus tegutseb endises paberivabrikus, mille muutmine tipptasemel teadustaristuks on näide nutikast ja keskkonnasäästlikust ümberkujundamisest. Olemasolev taristu võimaldas luua tugeva energiavõrgu ning superarvuti töötab täielikult hüdroelektrienergial. Kasutusse läheb isegi jääksoojus: kuni 20% Kajaani kodudest köetakse LUMI termilise ülejäägiga.
Mannineni sõnul teeb füüsiline ja energiatõhus lahendus LUMI-st maailma ühe kõige keskkonnasõbralikuma IT-taristuga süsteemi. See aga ei tähenda, et ehitusprotsess oleks olnud lihtne.
„Me otsustasime töötada tehnoloogiatega, mida polnud veel olemas,“ ütles ta. Tuli integreerida uusi tehnoloogiaid ja kümneid tuhandeid komponente, mis pidid hakkama tööle sünkroonis – kõik see eeldas erakordset koordinatsiooni ja rahvusvaheliste partnerite vahelist usaldust.“
Kuigi LUMI loodi algselt traditsiooniliste, suure jõudlusega arvutuste, näiteks vedelikudünaamika või materjaliteaduse jaoks, on süsteem suutnud uute prioriteetidega kiirelt kohanduda. Üle 50% süsteemi ressursist kasutatakse nüüd AI-rakendusteks, eeskätt suurte keelemudelite treenimiseks.
LUMI on omandanud keskse koha ka Euroopa algatuses „Destination Earth“, mille eesmärk on pakkuda ülitäpseid, kliimapoliitikat kujundavaid ilmastikusimulatsioone. Alates avatud lähtekoodiga keelemudelitest kuni plasmafüüsika ja päikese-astrofüüsika alaste läbimurreteni on LUMI-st saanud eri teadusvaldkondade ülioluline tööriist.
LUMI superarvutuskeskus tegutseb endises paberivabrikus, mille muutmine tipptasemel teadustaristuks on näide nutikast ja keskkonnasäästlikust ümberkujundamisest. Foto: Mikael Kanerva, CSC
Euroopa positsioon globaalses kontekstis
Kuigi LUMI on EL-i suurim avalik superarvuti, on globaalne olukord muutumas. „Suurimaid superarvuteid rahastab tegelikult erasektor,“ ütles Manninen. Paljud neist kuuluvad suurtele tehnoloogiafirmadele või isegi üksikutele miljardäridele – erinevalt Euroopast, kus HPC-süsteeme rahastatakse avalikult ja need alluvad läbipaistvale juhtimisele.
Euroopa seisab globaalses kontekstis silmitsi mitme väljakutsega – näiteks piirkondliku kiibitootmise puudumine hoiab meid jätkuvalt haavatavana. Kuigi mitmes liikmesriigis arendatakse vastavaid võimekusi, on tootmismaht endiselt piiratud.
Ent LUMI ei seisa paigal, sest juba paari aasta pärast, eeldatavalt 2027. aastal, näeb ilmavalgust LUMI-AI ehk uue põlvkonna tehisarusüsteem, mis jätkab praeguse superarvuti pärandit. Uue süsteemi eelarve on praegusest kolm korda suurem ning eeskätt tehisintellekti valdkonnas saab selle võimsus olema kordades suurem. Seegi süsteem luuakse koostöömudeli alusel.
LUMI konsortsiumi liikmestaatus on võimaldanud Eestil panustada Euroopa ambitsioonikamatesse teadustaristutesse. TalTechi jaoks tähendab see ligipääsu maailmatasemel arvutusvõimsusele, osalust Euroopa teadusprojektides ning võimalust vormida tulevasi teadus- ja tehnoloogiasuundi.
„Taolise superarvuti omamise puhul pole küsimus ainult arvutusvõimsuses,“ rõhutas Manninen. Euroopa eesmärk on rajada nii AI kui ka teadusrakenduste vallas tugevaid teaduskeskusi, mis tugineksid kompetentsile ja pikaajalisele tehnoloogiaarendusele.
“Taolise superarvuti omamise puhul pole küsimus ainult arvutusvõimsuses.”
„Me tahaksime lihtsalt arendada jätkuvalt superarvuti tehisaruvõimekusi,“ ütles Manninen, et viidata LUMI-taristu pikemaajalisele evolutsioonile. Euroopa digitaalse tuleviku kujundamisel näitab LUMI visiooni, koostöö ja nutikate investeeringute kaudu eeskuju Eestil aga on LUMI ökosüsteemis täita oma oluline roll.
