Maailman mahtavimpiin kuuluva supertietokone LUMI nostaa Suomen ja Euroopan tutkimuksen ja kilpailukyvyn uudelle tasolle sekä tukee ilmastotavoitteita

Maailman nopeimpiin kuuluva supertietokone, LUMI, aloittaa toimintansa CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy:n Kajaanin datakeskuksessa ensi vuonna. Supertietokoneen laskentateho on huimat 552 petaflop/sia eli 552 miljoonaa miljardia laskutoimitusta sekunnissa. Tällä hetkellä maailman nopein tietokone Fugaku Japanissa kykenee 513 petaflop/sin laskentatehoon. LUMIn odotetaan olevan yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista käyttöönottohetkellään.

LUMI on ainutlaatuinen yhteiseurooppalainen supertietokonehanke, jossa on mukana kymmenen Euroopan maata ja EuroHPC-yhteisyritys (EuroHPC Joint Undertaking). LUMI-järjestelmä parantaa huikeasti Suomen ja muiden LUMI-konsortiomaiden sekä koko Euroopan tutkimuksen, työllisyyden ja kilpailukyvyn mahdollisuuksia. LUMIn järjestelmätoimittajaksi valikoitui tarjouskilpailussa Hewlett Packard Enterprise (HPE), laitebrändinä  HPE Cray EX -supertietokone. Huippunopean laskentatehon lisäksi LUMI on yksi maailman edistyksellisimmistä alustoista tekoälylle ja siitä tulee yksi maailman näkyvimmistä tieteellisiä instrumenteista.

– Tämä päivä on tärkeä askel eteenpäin Euroopan suurteholaskennan strategian toteutumisessa. LUMI-konsortion isännöimä supertietokone tulee olemaan maailman viiden tehokkaimman supertietokoneen joukossa. Yhdessä vuonna 2021 käyttöönotettavien muiden EuroHPC:n pre-eksatason ja petatason supertietokoneiden kanssa, LUMI tulee auttamaan Euroopan julkisen ja yksityisen sektorin toimijoita ratkaisemaan monia tärkeitä tutkimus- ja innovaatiohaasteita eri tieteenaloilla kuten sään mallintaminen, ilmastonmuutoksen tutkimus, kyberturvallisuus, lääkeainekehitys ja personoitu lääketiede. LUMI-supertietokone tukee myös Euroopan digitalisaatiokehitystä ja vihreän kehityksen ohjelmaa: LUMIn käyttämä sähkö on 100% uusiutuvaa hiilineutraalia energiaa. Lisäksi LUMIn hukkalämmöllä katetaan 20 prosenttia Kajaanin alueen vuotuisesta kaukolämpötarpeesta, ja näin ollen, se on yksi maailman ympäristöystävällisimmistä supertietokoneista, toteaa Khalil Rouhana, varapääjohtaja, Euroopan komission Viestintäverkot, sisällöt ja teknologia -pääosastolta.

– LUMI-supertietokone tulee olemaan yksi maailman tehokkaimmista ja ekologisimmista supertietokoneista, kun se aloittaa toimintansa vuoden 2021 puolivälissä! Tämä huippuluokan järjestelmä tukee Euroopan tutkijoita, yrityksiä ja julkista sektoria vastaamaan monimutkaisiin haasteisiin ja muuttaamaan nämä haasteet mahdollisuuksiksi esimerkiksi terveydenhuollon, sääennusteiden ja kaupunkien ja maaseudun suunnittelussa, sanoo EuroHPC-yhteisyrityksen toimitusjohtaja Anders Dam Jensen.

– Olemme sitoutuneet tukemaan Euroopan suurteholaskennan yhteisyritystä (EuroHPC JU) tarttumaan mahdollisuuksiin uuden sukupolven suurteholaskennassa ja tukemaan tieteellistä tutkimus- ja kehitystyötä, sekä edistämään innovaatioita ja lisäämään talouskasvua. Meille on suuri kunnia tehdä yhteistyötä EuroHPC:n kanssa, ja yhdessä AMD:n kanssa, rakentaa yksi maailman nopeimmista pre-eksatason supertietokoneista Eurooppaan, sanoo Peter Ungaro, Senior Vice President ja johtaja (HPC ja tehtäväkriittiset ratkaisut), HPE:ltä.

– CSC:n ja Suomen todennettu luotettavuus sai EU:n komission ja kymmenen kumppanimaata investoimaan eurooppalaiseen suurteholaskenta- ja datainfrastruktuuriin Suomessa. Tehdään yhdessä töitä, että saamme investoinnin hyödynnettyä tieteellisen tutkimuksen lisäksi yhteiskunnassa laajemmin, toteaa opetus- ja kulttuuriministeriön kansliapäällikkö Anita Lehikoinen.

LUMI on yli 200 miljoonan euron investointi, kattaen kulut koko laitteiston elinkaaren ajan. LUMIn myötä Suomesta tulee yksi datavetoisen talouden edelläkävijöistä. Lisäksi LUMI houkuttelee vastaavia investointeja Suomeen ja Kajaaniin. LUMIn myötä CSC:stä tulee yksi maailman suurimpia toimijoita suurteholaskennan saralla. Maailmanluokan laskentainfrastruktuuri  tuo Suomen työmarkkinoille myös uusia tutkijoita ja asiantuntijoita.

– Voimme olla ylpeitä siitä, että LUMI-supertietokone CSC:n Kajaanin datakeskuksessa tulee nostamaan koko Euroopan jälleen suurteholaskennan maailman kärkeen. EuroHPC-hankkeen ja kymmenen LUMI-konsortiomaan hankinta on edennyt pandemiasta huolimatta aikataulussaan. Kiitos tästä kuuluu konsortion laajalle osaamiselle sekä saumattomalle yhteistyölle. LUMIn huima laskentakapasiteetti yhdistettynä erittäin moderniin tekoälyalustaan ja datahallinnan infrastruktuuriin tulee auttamaan tutkijoita ratkomaan monia tutkimuskysymyksiä, joihin ei ole ennen pystytty vastaamaan, toteaa CSC:n toimitusjohtaja Kimmo Koski.

LUMI-supertietokoneen resursseista viidennes on varattu suoraan yritysten käyttöön. Tämä lisää merkittävästi yritysten kilpailukykyä.

– Yrityksemme käyttämä teknologia perustuu vahvasti matemaattiseen mallinnukseen, analyysiin, tekoälyn käyttöön, simulointiin ja optimointiin: sen myötä  mahdollisimman hyvä ja tehokas laskentakapasiteetti ja datanhallinnan infrastruktuuri on meille tärkeää. LUMI-järjestelmän tulo Suomeen avaa meille aivan uusia mahdollisuuksia, kertoo Disior Oy:n toimitusjohtaja Anna-Maria Henell. Disior on suomalainen yritys, joka kehittää ohjelmistoa lääketieteelliseen kuvien analysointiin.

Superkoneilla taistellaan pandemioita vastaan ja ratkotaan uusia tutkimuskysymyksiä

LUMIn tuomaa huippuluokan laskentatehoa tarvitaan huippututkimuksen tekoon monilla eri data- ja laskentaintensiivisillä tieteenaloilla. Esimerkkeinä näistä ovat lääketiede, ilmastotiede ja tekoäly.
Osa LUMI-supertietokoneen resursseista on varattu sellaisten tehtävien mallinnukseen, joihin täytyy saada vastaus pikaisesti, kuten esimerkiksi pandemioiden torjunnan tutkimiseen. Tämänhetkiseen koronapandemiaan on saatu merkittäviä edistysaskelia supertietokoneiden avulla: esimerkiksi lääkeainetutkimuksessa ja viruksen leviämisen mallintamisessa on käytetty supertietokoneita. LUMIn avulla ratkaisut ongelmiin löytyvät entistä nopeammin ja valtavan laskentakapasiteetin avulla voidaan myös ratkaista kokonaan uusia, eri tieteenaloja ja tekoälyä yhdistäviä tutkimusongelmia.

– LUMI yhdistää huippuluokan laskentatehon ja suurten datamassojen käsittelyn ainutlaatuiseksi tutkimusinstrumentiksi. Se mahdollistaa kompleksisten ja monimittakaavaisten ilmiöiden tutkimuksen ja turvaa Suomen jatkamisen laskennallisen tieteen edelläkävijänä, sanoo akateemikko, emeritusprofessori Risto Nieminen.

LUMI tukee ilmastotavoitteiden toteutumista ja vihreää teknologiasiirtymää

Hiilineutraali CSC:n Kajaanin datakeskus on yksi maailman ekotehokkaimmista konesaleista: sen käyttämä sähkö on täysin uusiutuvaa ja tuotettu sataprosenttisesti vesivoimalla. LUMIn hukkalämpö syötetään Kajaanin kaukolämpöverkkoon ja sillä tuotetaan viidennes Kajaanin vuosittaisesta kaukolämmöstä.

LUMIn arkkitehtuuri:

• LUMIn laskentateho on yli 550 petaflopsia eli yli 550 miljoonaa miljardia laskutoimitusta sekunnissa. Tämä teho tekee LUMIsta yhden maailman tehokkaimmista supertietokoneista. Tällä hetkellä maailman nopein tietokone Fugaku Japanissa kykenee 513 petaflopsin laskentatehoon (tilanne 06/2020, lisätietoja: www.top500.org). LUMIn laskentateho vastaa yli 1,5 miljoonan yleiskäyttöisen läppärin laskentatehoa: pinottuna näistä muodostuisi  yli 23 kilometriä korkea torni!
• Tämän lisäksi LUMI tulee olemaan yksi maailman edistyksellisimmistä alustoista tekoälylle. LUMI mahdollistaa tekoälyn menetelmien, erityisesti syväoppimisen, perinteisten laajan skaalan simulaatioiden sekä suurten datamassojen analytiikan yhdistymisen saman haasteen ratkaisemisessa.
• LUMIn huima laskentateho perustuu pääosin grafiikkaprosessoreihin (Graphics Processing Units, GPUs), perustuen seuraavan sukupolven AMD Instinct™ GPU-prosessoreihin.
• Tämän lisäksi LUMIssa on perinteisiin prosessoreihin perustuva osio (Central Processing Units, CPUs), jossa on 64-ytiminen seuraavan sukupolven AMD  EPYC™ -suorittimia.
• LUMIn data-analytiikkapartitiossa on 32 teratavun suuruinen jaettu muisti ja 64 visualisointiin tarkoitettua grafiikkakorttia. Tätä osiota käytetään esimerkiksi datan esi- ja jälkikäsittelyyn ja visualisointiin.
• LUMIn tallennusjärjestelmä rakentuu kolmesta kerroksesta: 7 petatavun huippunopea flash-teknologiaan perustuva levyjärjestelmä ja 80 petatavun perinteisempi rinnakkaislevyjärjestelmä. Nämä molemmat perustuvat Lustre-teknologiaan. Lisäksi LUMIssa on 30 petatavun datanhallintajärjestelmä, joka perustuu Ceph-teknologiaan. 
• Yhteensä LUMIssa on siis tallennustilaa huimat 117 petatavua. Datan siirtonopeudesta voidaan todeta, että flash-teknologiaan perustuva levyjärjestelmä siirtää dataa levyltä laskentanoodien muistiin tai sieltä pois kahden teratavun sekuntivauhdilla.
• Lisäksi mikropalvelujen pyörittämistä varten LUMIssa on konttipalvelu, joka perustuu OpenShift/Kubernetes-teknologiaan.
• LUMIn eri osiot on kytketty samaan Crayn omaan erittäin nopeaan Slingshot-kytkinverkkoon (200 Gbit/s). GPU-osion kytkinverkon globaali kaistanleveys on 160 Tt/s. Maailman koko internetliikenne vuonna 2019 oli 88 Tt/s eli mahtuisi liki kahteen kertaan LUMIn kytkinverkkoon!
  LUMI vie tilaa noin tenniskentän verran (yli 150m2) ja laitteisto painaa yhteensä lähes 150 000 kiloa.
• LUMIn järjestelmätoimittajaksi valikoitui tarjouskilpailussa Hewlett Packard Enterprise (HPE), laitebrändinä HPE Cray EX -supertietokone.

Lisätietoja

www.csc.fi/lumi ja valokuvia ja videoita medialle: www.lumi-supercomputer.eu/media

CSC: toimitusjohtaja Kimmo Koski p. +358 50 381 9777 sähköposti: kimmo.koski@csc.fi ja johtaja, LUMI-supertietokonekeskus Pekka Manninen p. +358 50 381 2831, sähköposti: pekka.manninen@csc.fi

Opetus- ja kulttuuriministeriö: ja opetus- ja kulttuuriministerion tiedepolitiikan vastuualueen johtaja Erja Heikkinen p. 0295 330 101, sähköposti: erja.heikkinen@minedu.fi

EuroHPC JU:n tiedote: https://eurohpc-ju.europa.eu/news/lumi-new-eurohpc-world-class-supercomputer-finland

LUMI: LUMI – yksi maailman tehokkaimmista supertietokoneista tutkimuskäyttöön

EuroHPC Joint Undertaking päätti kesäkuussa 2019 sijoittaa yhden kolmesta huippunopeasta, niin sanotusta pre-exascale-tason supertietokoneesta CSC:n Kajaanin datakeskukseen.

EuroHPC Joint Undertaking on EU:n jäsenmaiden ja komission yhteisyritys, joka kokoaa resursseja EU:sta ja kansallisista lähteistä rahoittamaan suurteholaskennan (high-performance computing, HPC) yhteiseurooppalaista tutkimusinfrastruktuuria. EuroHPC-hakuprosessia varten muodostettiin LUMI-konsortio (Large Unified Modern Infrastructure), johon kuuluvat Suomen lisäksi Belgia, Islanti, Norja, Puola, Ruotsi, Sveitsi, Tanska, Tšekki ja Viro.

LUMI tulee olemaan yksi maailman tunnetuimpia tieteellisiä instrumentteja elinkaarensa 2021–2026 ajan.

Seuraa LUMI-supertietokonetta sosiaalisessa mediassa: Twitter: @LUMIhpc, Youtube: LUMI supercomputer, Linkedin: LUMI supercomputer #lumisupercomputer #lumieurohpc

CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy on suomalainen, valtion ja korkeakoulujen omistama tietotekniikan osaamiskeskus. Tuotamme kansainvälisesti korkeatasoisia ICT-asiantuntijapalveluita tutkimukselle, koulutukselle, kulttuurille, julkishallinnolle ja yrityksille niin, että ne voivat menestyä ja tuottaa etua koko yhteiskunnalle. www.csc.fi

Opetus- ja kulttuuriministeriö vastaa osana valtioneuvostoa koulutus-, tiede-, kulttuuri-, liikunta- ja nuorisopolitiikan kehittämisestä ja kansainvälisestä yhteistyöstä. Ministeriön toimialaan kuuluvat tiede, koulutus ja varhaiskasvatus, taide, kulttuuri, liikunta ja nuorisotyö, arkisto-, museo- ja yleinen kirjastotoimi, evankelis-luterilainen kirkko, ortodoksinen kirkkokunta sekä muut uskonnolliset yhdyskunnat, opintotuki ja tekijänoikeus. www.minedu.fi

Työ- ja elinkeinoministeriö luo edellytyksiä taloudellisesti, sosiaalisesti ja ekologisesti kestävään kasvuun. Se syntyy osaavista ihmisistä laadukkaissa työpaikoissa, tuottavuuden kasvusta sekä kasvavasta työllisyydestä. Osana valtioneuvostoa ministeriö toteuttaa hallitusohjelmaa, valmistelee lainsäädäntöä, seuraa ja kehittää toimialaansa kuuluvia asiakokonaisuuksia sekä ohjaa hallinnonalansa virastoja. www.tem.fi

EuroHPC JU: EuroHPC Joint Undertaking perustettiin neuvoston asetuksella (EU) 2018/1488 vuonna 2018. 32 Euroopan maata on mukana tässä Euroopan unionin jäsenmaiden ja komission yhteisyrityksessä, joka kokoaa resursseja EU:sta ja kansallisista lähteistä rahoittamaan EuroHPC:n yhteiseurooppalaista tutkimusinfrastruktuuria. EuroHPC-rahoitus toteutetaan EU:n, osallistuvien maiden ja yksityissektorin tuella. EuroHPC:n päämäränä on luoda Eurooppaan yhteiseurooppalainen suurteholaskennan tutkimusinfrastruktuuri, joka kasvattaa eurooppalaista HPC-osaamista (high-performance computing = suurteholaskenta) sekä tukee eurooppalaisten teknologioiden kehittämistä. Vuoteen 2021 mennessä tämä tutkimusinfrastruktuuri tulee koostumaan petaluokan (10^15  laskutoimitusta sekunissa) ja esi-eksaluokan supertietokoneista (vähintään 10^17 laskutoimitusta sekunnissa) jaa eksaluokan (10^18 laskutoimitusta) koneisiin pyritään vuosien 2022 / 2023 aikana. https://eurohpc-ju.europa.eu/

HPE: AMD, AMD-logo, EPYC, AMD Instinct ja näiden yhdistelmät ovat Advanced Micro Devices Inc:n tavaramerkkejä. Lisätietoja HPE:stä www.hpe.com