WCSS logo

Wrocław Centre for
Networking and Supercomputing

STATUS: COMPLETED

Narodowa Infrastruktura Superkomputerowa dla EuroHPC – EuroHPC PL to projekt, który zrodził się z potrzeby sprostania współczesnym wyzwaniom w dziedzinie badań naukowych wymagających wielkoskalowych obliczeń. Do ich wykonania niezbędna jest specjalistyczna infrastruktura, umożliwiająca rozwój w sferze badawczej, co w konsekwencji przekłada się na rozwój społeczny i gospodarczy.
Projekt był polskim etapem budowy europejskiego systemu superkomputerów klasy eksaskalowej, tworzonego przez wspólne przedsięwzięcie EuroHPC (EuroHPC JU). Pozwolił on wykonywać obliczenia w wielkiej skali ponad granicami państw i przeprowadzać skomplikowane symulacje, analizy dużych zbiorów danych, zaawansowane wizualizacje czy tworzyć rozwiązania z zastosowaniem sztucznej inteligencji. 

Na powstałą w ramach EuroHPC PL najnowocześniejszą infrastrukturę składają się komputery dużej mocy, akceleratory kwantowe i neuromorficzne, zasoby pamięci, oprogramowanie oraz wiedza ekspercka. Zintegrowane środowisko HPC (High Performance Computing) dużej skali pozwala stworzyć zaawansowane usługi obliczeniowe wysokiej wydajności. Projekt zakładał budowę systemów superkomputerowych o łącznej mocy obliczeniowej co najmniej 32 petaflopsów.

Szczegółowe cele projektu:
  • stworzenie infrastruktury zasobów superkomputerów, specjalizowanych akceleratorów i usług laboratoriów na potrzeby nauki, gospodarki i społeczeństwa,
  • usprawnienie prac badawczo-rozwojowych,
  • wdrożenie nowoczesnych metod w zakresie medycyny spersonalizowanej, w tym spersonalizowanej radioterapii,
  • większe ukierunkowanie prac B+R na potrzeby rynku,
  • rozwój technologiczny przedsiębiorstw i innowacje w obszarach krajowych inteligentnych specjalizacji,
  • szersze udostępnienie przedsiębiorstwom zasobów nowoczesnej infrastruktury badawczej,
  • kompleksowe wsparcie dla naukowców i przedsiębiorców w zakresie skalowania oprogramowania i jego dostosowania do wymagań superkomputerów eksaskalowych.
Prace projektowe realizowane były w ramach czterech laboratoriów. Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe odpowiadało za wybrane zadania w każdym z nich, było też liderem czwartego laboratorium.    

1. Laboratorium modelowania i równoległego przetwarzania danych w środowisku przedeksaskalowym koncentrowało się na zaprojektowaniu i wdrożeniu zaawansowanych systemów obliczeniowych dużej skali (w Cyfronecie i WCSS) oraz mniejszych maszyn do rozwoju technologii i aplikacji obliczeniowych dla systemów nowej generacji (w Cyfronecie i PCSS). Opracowało narzędzia do efektywnego zarządzania systemami w środowisku produkcyjnym oraz integracji infrastruktury EuroHPC PL z innymi e-infrastrukturami polskimi i europejskimi, a także pozwalające wykorzystać superkomputery do pilnych obliczeń. Zadaniem tego Laboratorium była budowa:
  • platformy superkomputerowej do badań naukowych,
  • platformy specjalizowanych akceleratorów,
  • platformy obliczeń pilnych (liderem tego zadania jest WCSS),
  • platformy integracji e-infrastruktur (środowiska EuroHPC, środowiska akceleratorów kwantowych i środowiska akceleratorów neuromorficznych).
2. Laboratorium zastosowań obliczeń hybrydowych zajmowało się zastosowaniem komputerów kwantowych i wdrożeniem ich do praktycznego użycia. W tym celu należało stworzyć metody i techniki pozwalające wykorzystać narzędzia wykonujące obliczenia kwantowe do rozwiązania istniejących problemów albo tak sformułować problem, by możliwe było zastosowanie technik kwantowych. Laboratorium zbudowało:
  • platformę adaptacji problemów naukowych do technologii akceleratorów EuroHPC, kwantowych i neuromorficznych,
  • e-platformę kwantowego uczenia maszynowego,
  • platformę wsparcia obliczeń kwantowych algorytmami klasycznymi,
  • platformę projektowania wieloetapowych obliczeń z zastosowaniem akceleratorów kwantowych,
  • platformę certyfikacji i mitygacji błędów na komputerach kwantowych,
  • platformę kwantowych badań operacyjnych i optymalizacji dyskretnej w obliczeniach hybrydowych.
 3. Laboratorium zastosowania superkomputerów w medycynie prowadziło prace nad wykorzystaniem mocy obliczeniowej do stworzenia indywidualnych terapii, dobieranych dla konkretnego pacjenta. Zadania wykonywane w ramach tego Laboratorium skupiły się na praktycznym zastosowaniu dużych mocy obliczeniowych w aplikacjach medycznych. W ramach projektu zbudowało:
  • platformę modelowania na potrzeby medycyny spersonalizowanej,
  • platformę symulacji na potrzeby radioterapii,
  • platformę do symulacji kwantowych i obrazowania medycznego dla skanerów pozytronowej tomografii emisyjnej.
4. Laboratorium efektywności energetycznej i obliczeniowej oprogramowania HPC pracowało nad rozwojem technik pozwalających zredukować koszty operacyjne maszyn obliczeniowych – takie, jak zużycie energii czy chłodzenie. Część zadań w ramach tego Laboratorium dotyczyło optymalizacji oprogramowania działającego w środowisku superkomputerowym. Zadaniem tego Laboratorium była budowa:
  • platformy efektywności energetycznej obliczeń,
  • platformy efektywności obliczeniowej w środowisku eksaskalowym,
  • platformy oprogramowania masywnie równoległego, 
  • platformy akceleracji oprogramowania HPC,
  • platformy planowania wieloetapowych obliczeń z zastosowaniem akceleratorów kwantowych,
  • platformy ułatwiającej i wizualizującej obliczenia kwantowe,
  • pilotażowej platformy wydajnych zastosowań domenowych.
Wśród zadań tego Laboratorium były również:
  • opracowanie biblioteki oprogramowania dla potrzeb obliczeń eksaskalowych,
  • opracowanie metodologii analizy kodów HPC dla potrzeb obliczeń w eksaskali,
  • opracowanie metodologii wytwarzania oprogramowania dla potrzeb obliczeń w eksaskali,
  • dostosowanie wybranych pakietów oprogramowania naukowego do wymagań obliczeń eksaskalowych,
  • opracowanie metodologii analizy kodów w kontekście danego problemu naukowego.
Projekt realizowany był przez Konsorcjum w składzie:
  • Akademia Górniczo-Hutnicza – Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH (lider projektu)
  • Instytut Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk – Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe
  • Politechnika Gdańska – Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
  • Politechnika Wrocławska – Wrocławskie Centrum Sieciowo-Superkomputerowe
  • Narodowe Centrum Badań Jądrowych – Centrum Informatyczne Świerk
  • Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk
  • Centrum Fizyki Teoretycznej Polskiej Akademii Nauk.

PODSUMOWANIE

Data rozpoczęcia projektu: 1 stycznia 2021 r.
Data zakończenia projektu: 31 grudnia 2023 r. (po tym terminie kontynuacja działań w ramach EuroHPC JU)
Finansowanie: Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014–2020, POIR.04.02.00-00-D014/20
Wartość projektu: 222 831 228,99 zł
Dofinansowanie ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego: 180 102 219,69 zł
Strona internetowa projektu: www.eurohpc.pl
Logotypy unijne