Na ISC 2025, a NVIDIA anunciou diversos marcos em supercomputadores. A estrela do show foi o Jupiter, equipado com a plataforma Grace Hopper, classificado como o supercomputador mais rápido da Europa. O Jupiter alcançou uma aceleração mais de duas vezes maior para cargas de trabalho de computação de alto desempenho e IA em comparação com o sistema mais rápido.
O JUPITER deverá se tornar o primeiro supercomputador exaescalar da Europa, capaz de realizar em breve aproximadamente um quintilhão de operações de ponto flutuante por segundo (FP64). Este sistema permite simulação, treinamento e inferência mais rápidos dos maiores modelos de IA, incluindo aqueles para modelagem climática, pesquisa quântica, biologia estrutural, engenharia computacional e astrofísica, capacitando empresas e nações europeias a promover a descoberta científica e a inovação.
Entre os cinco principais sistemas na lista TOP500 dos supercomputadores mais rápidos do mundo, o JUPITER é classificado como o mais eficiente em termos de energia, atingindo 60 gigaflops por watt.
Compreendendo quase 24,000 Superchips NVIDIA Grace Hopper e interligado com o NVIDIA Quantum-2 InfiniBand A plataforma de rede JUPITER deve atingir mais de 90 exaflops de desempenho de IA. Ela é baseada na arquitetura BullSequana XH3000 refrigerada a líquido da Evidens.
Segundo Jensen Huang, fundador e CEO da NVIDIA, a IA impulsionará a descoberta científica e a inovação industrial. Ele acrescentou que, em parceria com a Jülich e a Eviden, elas poderão construir o supercomputador de IA mais avançado da Europa, o que permitirá que pesquisadores, indústrias e instituições de ponta expandam o conhecimento humano, acelerem avanços e impulsionem o avanço nacional.
Construído para avanços científicos
O JUPITER é propriedade da EuroHPC Joint Undertaking e é hospedado pelo Jülich Supercomputing Centre nas instalações do Forschungszentrum Jülich, na Alemanha.
Anders Jensen, diretor executivo da EuroHPC Joint Undertaking, declarou que os recursos computacionais excepcionais do JUPITER marcam um avanço significativo para a Europa em ciência e tecnologia, facilitando pesquisas importantes em áreas como modelagem climática, sistemas de energia e inovação biomédica.
Thomas Lippert, codiretor do Centro de Supercomputação de Jülich, afirma que o JUPITER representa um avanço significativo para a ciência e a tecnologia europeias. Ele utiliza as plataformas de computação e IA da NVIDIA para aprimorar o treinamento de modelos básicos e a simulação de alto desempenho, ajudando pesquisadores na Europa a enfrentar desafios complexos.
Os primeiros testes do JUPITER foram conduzidos com o benchmark Linpack, que também foi usado para determinar a classificação TOP500.
O supercomputador JUPITER une o conjunto de software de ponta a ponta da NVIDIA para resolver desafios em áreas como:
- Modelagem climática e meteorológica: permite simulações e visualizações ambientais de alta resolução e em tempo real, usando o NVIDIA Earth-2 plataforma aberta. Isso contribui para iniciativas comunitárias globais, como o projeto Earth Virtualization Engines, que visa criar um gêmeo digital da Terra para melhor compreender e lidar com as mudanças climáticas.
- Pesquisa em computação quântica: avança algoritmos quânticos e desenvolvimento de hardware com ferramentas poderosas como o NVIDIA CUDA-Q™ plataforma e a NVIDIA cuQuantum kit de desenvolvimento de software.
- Engenharia assistida por computador: reinventa o design e a fabricação de produtos por meio de simulação orientada por IA e tecnologias de gêmeos digitais, impulsionadas pela NVIDIA PhysicsNeMo™ estrutura, NVIDIA CUDA-X™ bibliotecas e o NVIDIA Omniverso™ plataforma.
- Descoberta de medicamentos: simplifica a criação e a implantação de modelos de IA vitais para a pesquisa farmacêutica por meio da NVIDIA BioNeMo™ plataforma, acelerando o tempo de obtenção de insights em ciência biomolecular e descoberta de medicamentos.
Os supercomputadores Blue Lion e Doudna serão executados na NVIDIA Vera Rubin
Dois novos supercomputadores, uma nova arquitetura. O Vera Rubin foi projetado para transformar a forma como a ciência é conduzida, em tempo real e em grande escala.
O Centro de Supercomputação Leibniz, LRZ, na Alemanha, está ganhando um novo supercomputador que oferece aproximadamente 30 vezes o poder de computação do SuperMUC-NG, o computador de alto desempenho existente no LRZ. Ele se chama Blue Lion e operará na arquitetura NVIDIA Vera Rubin.
Os detalhes do novo supercomputador foram mantidos em segredo até agora. O LRZ, parte do Centro Gauss de Supercomputação, a principal instituição de HPC da Alemanha, havia apenas insinuado que seu próximo sistema usaria aceleradores e processadores NVIDIA de "próxima geração". Essa próxima geração é o Vera Rubin, a futura plataforma de IA e ciência acelerada da NVIDIA.
A plataforma Vera Rubin foi notícia recentemente quando o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley revelou o Doudna, seu próximo sistema principal, que a Vera Rubin também fornecerá energia.
Vera Rubin é um superchip que combina a GPU Rubin, sucessora do NVIDIA Blackwell, e a CPU Vera, a primeira CPU personalizada da NVIDIA projetada para trabalhar em conjunto com a GPU.
Juntos, eles criam uma plataforma projetada para unir simulação, dados e IA em um único mecanismo de alta largura de banda e baixa latência para a ciência. Ela integra memória compartilhada, computação coerente e aceleração em rede, e tem lançamento previsto para o segundo semestre de 2026.
Blue Lion: Construído pela HPE
A HPE está desenvolvendo um sistema que utilizará a tecnologia HPE Cray de última geração e incorporará GPUs NVIDIA em um sistema com armazenamento robusto e interconectividade. Essa arquitetura utiliza os sistemas de resfriamento líquido direto 100% sem ventoinha da HPE, que utilizam água morna fornecida por tubulações para resfriar o supercomputador com eficiência.
Ele foi projetado para pesquisadores que trabalham com clima, turbulência, física e aprendizado de máquina, incorporando fluxos de trabalho que combinam simulações tradicionais com IA moderna. As tarefas podem ser escalonadas por todo o sistema. O calor gerado pelos racks será reutilizado para aquecer edifícios próximos.
E não é só local. O Blue Lion apoiará projetos de pesquisa colaborativa em toda a Europa.
Não se esqueça de Doudna
Recentemente, publicamos notícias sobre o supercomputador NVIDIA e Dell Technologies, Doudna, que suportará cargas de trabalho de HPC em larga escala em dinâmica molecular, física de alta energia e treinamento e inferência de IA. Doudna é um sistema Dell com tecnologia Plataforma Vera Rubin de próxima geração da NVIDIA, fornecendo um ambiente para o desenvolvimento de fluxos de trabalho de pesquisa científica de ponta.
O supercomputador Doudna oferecerá mais de dez vezes o desempenho do Perlmutter, O atual supercomputador carro-chefe da NERSC, o Doudna, será construído com tecnologia de ponta, incluindo a mais avançada tecnologia de servidor com refrigeração líquida direta ORv3 da Dell e a plataforma NVIDIA Vera-Rubin CPU-GPU.
O sistema, que leva o nome da bioquímica e ganhadora do Prêmio Nobel Jennifer Doudna, deve estar disponível em 2026. O nome foi dado em reconhecimento ao seu trabalho no campo da tecnologia de edição genética, especificamente CRISPR.
O novo supercomputador acelerará o design de materiais avançados, a modelagem biomolecular e a física fundamental.
Ferramentas de simulação quântica, incluindo CUDA-Q da NVIDIA plataforma, permitirá o desenvolvimento, modelagem e verificação de algoritmos quânticos em computadores quânticos em escala.
Modelo de base de IA generativa NVIDIA Earth-2
A NVIDIA revelou um modelo de IA pioneiro, projetado para transformar a modelagem e a análise climática para melhorar a previsão, a compreensão e a resposta às mudanças climáticas. cBottle, abreviação de Climate in a Bottle, é a primeira IA generativa do mundo modelo de fundação projetado para simular o clima global com resolução de quilômetros.
Parte da NVIDIA Earth-2 Com a plataforma, o modelo pode gerar estados atmosféricos realistas que podem ser condicionados a informações como a hora do dia, o dia do ano e as temperaturas da superfície do mar. Isso proporciona uma nova abordagem para a compreensão e a antecipação dos sistemas naturais mais complexos da Terra.
A plataforma Earth-2 conta com um conjunto de softwares e ferramentas que combinam o poder da IA, aceleração de GPU, simulações físicas e computação gráfica para oferecer recursos aprimorados. Isso permite a criação de recursos interativos gêmeos digitais para simular e visualizar o clima, além de fornecer previsões climáticas em escala planetária. Com o cBottle, essas previsões podem ser feitas milhares de vezes mais rápido e com maior eficiência energética do que os modelos numéricos tradicionais, sem comprometer a precisão.
O cBottle foi testado em campo no Hackathon Global em Escala KM do Programa Mundial de Pesquisa Climática. O evento foi organizado em oito países e dez centros de simulação climática, com o objetivo de promover a análise e o desenvolvimento de modelos de sistemas terrestres de alta resolução, ao mesmo tempo em que amplia o acesso a dados climáticos de alta resolução e alta fidelidade.
Revolucionando a modelagem climática com IA
A informática climática tradicionalmente exige muito tempo, trabalho e computação, exigindo análises sofisticadas de dezenas de petabytes de armazenamento de dados.
No entanto, o cBottle incorpora aceleração de GPU NVIDIA e uma pilha NVIDIA Earth-2 altamente otimizada. Ele utiliza IA avançada para compactar enormes quantidades de dados de simulação climática, reduzindo petabytes de dados em até 3,000 vezes para uma amostra meteorológica individual. Isso se traduz em uma redução de 3,000,000 vezes no tamanho dos dados para uma coleção de 1,000 amostras.
O cBottle foi treinado em simulações climáticas físicas de alta resolução e estimativas limitadas por medições de estados atmosféricos observados nos últimos 50 anos.
O modelo pode preencher dados climáticos ausentes ou corrompidos, corrigir modelos climáticos tendenciosos, super-resolver dados climáticos de baixa resolução e sintetizar informações com base em padrões e observações anteriores. A extrema eficiência de dados do cBottle permite treinamento em apenas quatro semanas de simulações climáticas em escala quilométrica.
Usando o cBottle no NVIDIA Earth-2, os desenvolvedores podem criar gêmeos digitais climáticos para explorar e visualizar dados climáticos em escala quilométrica interativamente, bem como prever cenários potenciais com baixa latência e alto rendimento.
A NVIDIA não está sozinha no mercado de supercomputadores
El Capitan: a primeira máquina exascale da NNSA
O Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) tem sido uma figura dominante no ranking Top500 de computação de alto desempenho. O LLNL começou a instalar componentes em maio de 2023 para o primeiro supercomputador exascale da NNSA, El CapitanUm supercomputador exaescala pode realizar pelo menos um quintilhão de operações de dupla precisão (64 bits) por segundo (1 exaflop). Implantado em 2024, El Capitan é classificado como o supercomputador mais poderoso do mundo, capaz de executar mais de 2.79 exaflops por segundo.
O propósito de El Capitan
O El Capitan foi uma colaboração entre os três laboratórios da NNSA — Livermore, Los Alamos e Sandia. Seus recursos ajudam os pesquisadores a garantir a segurança e a confiabilidade do estoque nuclear do país sem a necessidade de testes subterrâneos. A máquina é essencial para projetar e gerenciar um estoque modernizado e outras missões críticas de segurança nacional. A pesquisa conduzida no El Capitan também apoia áreas de missões não classificadas e cruciais para a segurança nacional, como descoberta de materiais, física de alta densidade energética, dados nucleares, equações de estado de materiais e projeto de armas convencionais.
Supercomputadores El Capitan e Tuolumne
Para garantir todo o seu potencial computacional, o LLNL está investindo em recursos de simulação cognitiva, incluindo técnicas de inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina (ML), que beneficiarão missões classificadas e não classificadas.
Tuolumne e RZAdams
Pesquisas realizadas sobre o maior sistema "irmão" do El Capitan, o Tuolumne, apoiam diversos projetos não classificados em segurança energética, simulações de terremotos, descoberta de medicamentos contra o câncer e outras áreas de interesse público. Da mesma forma, o sistema "irmão" menor e não classificado do El Capitan, o RZAdams, apoia missões com e sem armas. Ambos os sistemas foram adquiridos sob o contrato do El Capitan e chegaram em 2024.
A estratégia de software dos novos sistemas de El Capitan
O El Capitan é o primeiro Sistema de Tecnologia Avançada da ASC, que abrange os maiores sistemas da empresa, a utilizar o TOSS, o software do Sistema Operacional Tri-Lab, o mesmo ambiente e sistema operacional empregado pelas máquinas de tecnologia de commodities da ASC. Esse avanço agiliza a administração do sistema e aprimora a experiência do usuário.
Localizando El Capitan
A instalação do sistema HPE/AMD exigiu o esforço de centenas de pessoas, além de parcerias entre os setores público e privado. Anos de planejamento e preparação cuidadosos pavimentaram o caminho para sua chegada bem-sucedida, que incluiu uma grande modernização da construção de energia e água para a instalação de HPC do LLNL.
Embora seja um dos supercomputadores mais eficientes em termos de energia do mundo, o El Capitan ainda requer aproximadamente 30 megawatts (MW) de energia para funcionar no pico, energia suficiente para abastecer uma cidade de médio porte.
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