ISC 2025において、NVIDIAはスーパーコンピュータにおける数々のマイルストーンを発表しました。中でも目玉となったのは、ヨーロッパで最速のスーパーコンピュータにランクインしたGrace Hopperプラットフォームを搭載したJupiterです。Jupiterは、高性能コンピューティングとAIワークロードにおいて、次点のシステムと比較して2倍以上の高速化を達成しました。
JUPITERは、まもなく欧州初のエクサスケール・スーパーコンピュータとなり、毎秒約64京回の浮動小数点演算（FPXNUMX）を実行できるようになります。このシステムは、気候モデリング、量子研究、構造生物学、計算工学、天体物理学など、最大規模のAIモデルのシミュレーション、トレーニング、推論を高速化し、欧州の企業や国家が科学的発見とイノベーションを推進する力となります。
世界最速スーパーコンピュータの TOP500 リストの上位 60 つのシステムのうち、JUPITER はワットあたり XNUMX ギガフロップスを達成し、最もエネルギー効率に優れています。
約24,000個のNVIDIA Grace Hopperスーパーチップで構成され、 NVIDIA Quantum-2 InfiniBandネットワークプラットフォームと相互接続されたJUPITERは、90エクサフロップスを超えるAI性能を実現すると期待されている。JUPITERは、Evidens社のBullSequana XH3000液冷アーキテクチャに基づいている。
NVIDIAの創設者兼CEOであるジェンスン・フアン氏は、AIは科学的発見と産業革新を加速させると述べています。さらに、ユーリッヒとエヴィデンとの提携により、ヨーロッパで最も先進的なAIスーパーコンピュータを構築できると付け加えました。これにより、一流の研究者、産業界、そして機関は人類の知識を拡大し、ブレークスルーを加速させ、国家の発展を促進することができるでしょう。
科学的なブレークスルーのために構築
JUPITERはEuroHPC Joint Undertakingが所有し、ドイツのForschungszentrum Jülich施設のJülich Supercomputing Centreによってホストされています。
EuroHPC 共同事業のエグゼクティブ ディレクターである Anders Jensen 氏は、JUPITER の卓越したコンピューティング能力は、気候モデリング、エネルギー システム、バイオメディカル イノベーションなどの分野における重要な研究を促進し、科学技術におけるヨーロッパの大きな進歩を示すものであると述べました。
ユーリッヒ・スーパーコンピューティング・センターの共同ディレクター、トーマス・リッペルト氏は、JUPITERはヨーロッパの科学技術にとって大きな進歩であると述べています。JUPITERはNVIDIAのコンピューティングおよびAIプラットフォームを活用し、基礎モデルのトレーニングと高性能シミュレーションを強化し、ヨーロッパの研究者が複雑な課題に取り組むのを支援します。
JUPITER の初期テストは、TOP500 ランキングの決定にも使用された Linpack ベンチマークを使用して実施されました。
JUPITER スーパーコンピュータは、NVIDIA のエンドツーエンドのソフトウェア スタックを統合し、次のような分野の課題を解決します。
- 気候と気象のモデリング:高解像度のリアルタイム環境シミュレーションと可視化を可能にします。 NVIDIA Earth-2 オープンプラットフォーム。これは、地球のデジタルツインを作成し、気候変動への理解を深め、対処することを目指す「地球仮想化エンジン」プロジェクトなど、世界的なコミュニティの取り組みに貢献します。
- 量子コンピューティング研究：強力なツールを用いて量子アルゴリズムとハードウェア開発を進歩させます。 NVIDIA CUDA-Q™プラットフォームと NVIDIA cuQuantum ソフトウェア開発キット。
- コンピュータ支援エンジニアリング：AIを活用したシミュレーションとデジタルツイン技術を通じて、製品の設計と製造を改革します。 NVIDIA PhysicsNeMo™フレームワーク、 NVIDIA CUDA-X™ライブラリ、および NVIDIAオムニバース™ プラットフォーム。
- 創薬：医薬品研究に不可欠なAIモデルの作成と展開を効率化します。 NVIDIA BioNeMo™ プラットフォームにより、バイオ分子科学と創薬における洞察を得るまでの時間が短縮されます。
Blue LionとDoudnaのスーパーコンピューターはNVIDIA Vera Rubinで稼働します
2台の新しいスーパーコンピュータ、1つの新しいアーキテクチャ。Vera Rubinは、リアルタイムかつ大規模な科学研究の実施方法を変革するように設計されています。
ドイツのライプニッツ・スーパーコンピューティング・センター（LRZ）は、LRZの既存の高性能コンピュータであるSuperMUC-NGの約30倍の計算能力を備えた新しいスーパーコンピュータを導入します。このスーパーコンピュータはBlue Lionと命名され、NVIDIA Vera Rubinアーキテクチャで動作します。
新しいスーパーコンピュータの詳細はこれまで公表されていませんでした。ドイツのHPC研究機関であるガウス・スーパーコンピューティング・センター傘下のLRZは、次期システムに「次世代」のNVIDIAアクセラレータとプロセッサが搭載されると示唆するのみでした。その次世代とは、NVIDIAが新たに開発するAIおよび加速科学プラットフォーム「Vera Rubin」です。
Vera Rubin プラットフォームは、ローレンス・バークレー国立研究所が次期主力システムである Doudna を発表した際に最近話題になりましたが、このシステムにも Vera Rubin が搭載される予定です。
Vera Rubin は、NVIDIA Blackwell の後継である Rubin GPU と、GPU と連動するように設計された NVIDIA 初のカスタム CPU である Vera CPU を組み合わせたスーパーチップです。
両社は協力して、シミュレーション、データ、AIを単一の高帯域幅・低レイテンシの科学エンジンに統合するプラットフォームを構築します。このプラットフォームは共有メモリ、コヒーレントコンピューティング、ネットワーク内アクセラレーションを統合し、2026年後半のリリースを予定しています。
Blue Lion: HPEが構築
HPEは、次世代HPE Crayテクノロジーを活用し、堅牢なストレージと相互接続性を備えたシステムにNVIDIA GPUを組み込んだシステムを開発しています。このアーキテクチャは、パイプを通して供給される温水を利用してスーパーコンピューターを効率的に冷却する、HPEの100%ファンレス直接液冷システムを活用しています。
気候、乱流、物理学、機械学習の研究者向けに設計されており、従来のシミュレーションと最新のAIを融合したワークフローが組み込まれています。ジョブはシステム全体に拡張可能です。ラックから発生する熱は、近隣の建物の暖房に再利用されます。
そして、それは地元だけに限りません。Blue Lionはヨーロッパ全土における共同研究プロジェクトを支援します。
ダウドナを忘れないで
先日、NVIDIAとDell Technologiesが共同開発したスーパーコンピュータ「Doudna」に関するニュースをお伝えしました。Doudnaは、分子動力学、高エネルギー物理学、AIのトレーニングと推論といった大規模なHPCワークロードをサポートします。Dell製のDoudnaは、NVIDIAの次世代プラットフォーム「Vera Rubin」を搭載し、最先端の科学研究ワークフローを開発するための環境を提供します。
ダウドナ・スーパーコンピュータは、NERSCの現行フラッグシップ・スーパーコンピュータであるペルムッターの10倍以上の性能を発揮します。ダウドナは、デルの最先端ORv3直接液冷サーバー技術やNVIDIA Vera-Rubin CPU-GPUプラットフォームなど、最先端の技術を用いて構築されます。
このシステムは、生化学者でノーベル賞受賞者のジェニファー・ダウドナにちなんで名付けられ、2026年に利用可能になる予定だ。この名前は、遺伝子編集技術、特にCRISPRの分野における彼女の業績を称えて付けられた。
新しいスーパーコンピュータは、先進材料、生体分子モデリング、基礎物理学の設計を加速します。
NVIDIAのCUDA-Qプラットフォームを含む量子シミュレーションツールは、量子コンピュータ上で量子アルゴリズムを大規模に開発、モデリング、検証することを可能にする。
NVIDIA Earth-2 生成 AI 基盤モデル
NVIDIAは、気候変動の予測、理解、対応を改善するために、気候モデリングと分析を変革するよう設計された、世界初となるAIモデルを発表しました。cBottle（Climate in a Bottleの略）は、キロメートル単位の解像度で地球規模の気候をシミュレートするように設計された、世界初の生成型AI基盤モデルです。
NVIDIA Earth-2プラットフォームの一部であるこのモデルは、時刻、年間日数、海面水温などの入力に基づいて、現実的な大気状態を生成できます。これは、地球上で最も複雑な自然システムを理解し、予測するための新しいアプローチを提供します。
Earth-2プラットフォームは、AI、GPUアクセラレーション、物理シミュレーション、コンピュータグラフィックスのパワーを組み合わせたソフトウェアスタックとツールを備え、高度な機能を提供します。これにより、気象のシミュレーションと可視化のためのインタラクティブなデジタルツインの作成や、惑星規模での気候予測が可能になります。cBottleを使用することで、これらの予測は従来の数値モデルよりも数千倍高速かつエネルギー効率が高く、精度を損なうことなく実行できます。
cBottleは、世界気候研究計画（WCRP）のグローバルKMスケールハッカソンでフィールドテストされました。このイベントは8カ国10カ所の気候シミュレーションセンターが参加し、高解像度地球システムモデルの分析と開発を推進するとともに、高解像度・高忠実度の気候データへのアクセスを拡大することを目指しました。
AIによる気候モデリングの革新
気候情報科学は、従来、時間、労力、計算を大量に必要とし、数十ペタバイトのデータストレージの高度な分析を必要とします。
しかし、cBottleはNVIDIA GPUアクセラレーションと高度に最適化されたNVIDIA Earth-2スタックを搭載しています。高度なAIを活用して膨大な量の気候シミュレーションデータを圧縮し、個々の気象サンプルでペタバイト単位のデータを最大3,000分の3,000,000に削減します。これは、1,000個のサンプルのコレクションでデータサイズをXNUMX分のXNUMXに削減することを意味します。
cBottle は、高解像度の物理的気候シミュレーションと、過去 50 年間に観測された大気の状態に関する測定制約の推定に基づいてトレーニングされました。
このモデルは、欠落または破損した気候データを補完し、偏った気候モデルを修正し、低解像度の気候データを超解像し、パターンと過去の観測に基づいて情報を合成することができます。cBottle の極めて優れたデータ効率により、わずか 4 週間でキロメートル規模の気候シミュレーションのトレーニングが可能になります。
NVIDIA Earth-2 の cBottle を使用すると、開発者は気候デジタル ツインを構築して、キロメートル規模の気候データをインタラクティブに探索および視覚化するとともに、低遅延かつ高スループットで潜在的なシナリオを予測することができます。
スーパーコンピュータ業界ではNVIDIAだけではない
El Capitan: NNSA 初のエクサスケール マシン
ローレンス・リバモア国立研究所（LLNL）は、高性能コンピューティングのトップ500ランキングで常に上位を占めています。LLNLは2023年5月、NNSA初のエクサスケール・スーパーコンピュータ「El Capitan」のコンポーネント設置を開始しました。エクサスケール・スーパーコンピュータは、1秒間に少なくとも1京回の倍精度（64ビット）演算（1エクサフロップ）を実行できます。2024年に稼働開始したEl Capitanは、1秒間に2.79エクサフロップ以上の演算能力を持ち、世界で最も強力なスーパーコンピュータとしてランク付けされています。
エルキャピタンの目的
エル・キャピタンは、NNSAの3つの研究所（リバモア、ロスアラモス、サンディア）の共同研究施設です。その機能により、研究者は地下実験を行わずに、国の核兵器備蓄の安全性、セキュリティ、信頼性を確保することができます。この装置は、近代化された核兵器備蓄の設計と管理、その他の重要な国家安全保障ミッションに不可欠です。エル・キャピタンで行われる研究は、物質発見、高エネルギー密度物理学、核データ、物質の状態方程式、通常兵器の設計など、国家安全保障に不可欠な非機密ミッション分野にも貢献しています。
El Capitan と Tuolumne スーパーコンピューター
LLNL は、コンピューティング能力を最大限に発揮するために、人工知能 (AI) や機械学習 (ML) 技術などの認知シミュレーション機能に投資しており、これは非機密ミッションと機密ミッションの両方に役立ちます。
トゥオルミとRZアダムス
エル・キャピタン最大の「兄弟」システムであるトゥオルミネで行われている研究は、エネルギー安全保障、地震シミュレーション、がん治療薬の発見、その他公共の関心分野における様々な非機密プロジェクトを支援しています。同様に、エル・キャピタンのより小規模で非機密の「兄弟」システムであるRZアダムスは、兵器および非兵器ミッションの両方を支援しています。両システムはエル・キャピタン契約に基づいて取得され、2024年に到着しました。
エルキャピタンの斬新なシステムのソフトウェア戦略
El Capitanは、ASCの主要システムを網羅するASC Advanced Technology System（ASC先進技術システム）において、ASCの汎用技術マシンで採用されている環境とオペレーティングシステムと同じTOSS（Tri-Labオペレーティングシステムソフトウェア）を採用した初のシステムです。この先進技術により、システム管理が効率化され、ユーザーエクスペリエンスが向上します。
エルキャピタンの位置
HPE/AMDシステムの導入には、数百人規模の人員と官民のパートナーシップが必要でした。LLNLのHPC施設への電力と水供給の大規模な改修を含む、長年にわたる綿密な計画と準備が、システムの導入を成功に導きました。
El Capitan は世界で最もエネルギー効率の高いスーパーコンピュータの 30 つですが、ピーク時に稼働するには中規模都市をサポートするのに十分な約 XNUMX メガワット (MW) のエネルギーが必要です。
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