Mise en service du premier supercalculateur exascale d’Europe, JUPITER, qui accélère la recherche sur le climat, les neurosciences et les simulations quantiques

Lors de la cérémonie d’inauguration de JUPITER à Juliers, en Allemagne, à laquelle a assisté le chancelier allemand Friedrich Merz, le JSC (Jülich Supercomputing Center) et NVIDIA ont dévoilé les différentes manières dont le supercalculateur stimule déjà l’innovation dans le monde entier.
by NVIDIA Writers

Le JUPITER du JSC (Jülich Supercomputing Center), le tout premier supercalculateur exascale d’Europe, est officiellement opérationnel.

Dévoilé aujourd’hui lors de sa cérémonie d’inauguration à Juliers, en Allemagne, JUPITER est un supercalculateur qui vise à accélérer des applications à haut degré d’innovation.

Alimenté par la plateforme NVIDIA Grace Hopper, il permet de mener des recherches révolutionnaires dans les domaines du climat, des neurosciences, de la simulation quantique et bien plus encore.

Basé sur l’architecture à refroidissement liquide BullSequana XH3000 d’Eviden, JUPITER peut exécuter 1 quintillion d’opérations FP64 par seconde et devrait fournir jusqu’à 90 exaflops de puissance brute pour l’IA, offrant ainsi plus du double de vitesse pour les charges de travail de calcul haute performance et d’IA par rapport au système actuellement le plus rapide d’Europe.

Aperçu d’un couloir entre deux racks du centre de calcul intensif JUPITER. Image fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.

« JUPITER marque l’aboutissement de plus d’une décennie de recherche et développement », a déclaré Thomas Lippert, directeur du JSC. « En tant que système exascale le plus avancé et le plus polyvalent au monde, il est le porte-étendard d’une philosophie d’innovation unique, ouvrant de nouvelles possibilités pour la science et l’industrie en Europe. »

« Avec JUPITER, l’Europe possède son supercalculateur d’IA le plus avancé, qui a été conçu pour l’IA et les simulations à grande échelle et exploite la puissance exceptionnelle des superpuces NVIDIA Grace Hopper et de la technologie Quantum-2 InfiniBand, » a déclaré Jensen Huang, fondateur et PDG de NVIDIA. « JUPITER fusionne le calcul haute performance et l’IA au sein d’une architecture unique. » Plateforme de calcul scientifique de nouvelle génération, JUPITER va contribuer à réaliser d’importantes percées dans tous les domaines, de la modélisation du climat et des énergies renouvelables jusqu’à l’avancement de la recherche quantique, en passant par la conception de nouveaux matériaux et la construction de jumeaux numériques. »

La cérémonie d’inauguration de JUPITER a été suivie par une foule de sommités européennes de l’IA et du secteur industriel, mais aussi par des personnalités politiques, des chercheurs et d’autres intervenants de premier plan.

Cérémonie d’inauguration de JUPITER. De gauche à droite : Thomas Lippert, directeur du JSC ; Kristel Michielsen, directrice du JSC ; Ekaterina Zaharieva, commissaire chargée des startups, de la recherche et de l’innovation à la Commission européenne ; Hendrik Wüst, ministre-président de Rhénanie-du-Nord-Westphalie ; Astrid Lambrecht, présidente du conseil d’administration du Forschungszentrum Jülich ; Friedrich Merz, chancelier fédéral d’Allemagne ; Dorothee Bär, ministre fédérale de la recherche, de la technologie et des sciences spatiales ; Karsten Wildberger, ministre fédéral du numérique et de la modernisation de l’État ; Ina Brandes, ministre de la culture et de la science de Rhénanie-du-Nord-Westphalie ; Laurens (Kobus) Kuipers, membre du conseil d’administration du Forschungszentrum Jülich. Image fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Kurt Steinhausen.

Le chancelier allemand Friedrich Merz a souligné à quel point le supercalculateur allait constituer un important moteur de l’avancement national et de l’innovation industrielle.

Découvrez ci-dessous quelques données relatives au supercalculateur JUPITER, auquel 18 équipes basées en Allemagne et 15 équipes européennes sont parmi les premières à accéder.

De l’importance capitale du calcul intensif

JUPITER, qui signifie « Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research », fournit aux startups, aux entreprises et aux chercheurs européens un bond en avant massif en matière de puissance de calcul pour les aider à réaliser rapidement et efficacement des percées décisives dans différents domaines :

  • Sciences du climat, y compris prévision et simulation météorologiques ;
  • IA générative et grands modèles de langage ;
  • Neurosciences, y compris pour la découverte de médicaments et la cartographie du cerveau humain ;
  • Simulation quantique, pour prochainement faire de l’informatique quantique une réalité ;
  • De nombreuses autres disciplines sont concernées.
Vue aérienne du campus du JSC, incluant le centre de données modulaire, à l’extrême gauche, qui abrite JUPITER. Image fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.

L’Institut Max-Planck de météorologie utilise par exemple JUPITER pour simuler des prévisions climatiques avec une résolution spatiale d’environ 1 kilomètre de précision, de manière à modéliser des événements météorologiques extrêmes tels que les orages violents et les fortes pluies de manière beaucoup plus réaliste qu’auparavant.

Le JSC ainsi qu’un consortium allemand de neuf partenaires européens pour la recherche, l’industrie et les médias utilisent JUPITER pour exploiter TrustLLM, un projet qui forme la prochaine génération de grands modèles de langage (LLM) pour diverses langues européennes. Ces LLM peuvent rationaliser les workflows dans virtuellement tous les secteurs en générant des réponses humaines et en améliorant la productivité.

Vue de l’arrière des racks de suralimentation de JUPITER, avec un refroidissement par eau chaude. Image fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.

Le chercheur en neurosciences Thorsten Hater du JSC prévoit d’utiliser JUPITER pour simuler le comportement de neurones individuels au niveau subcellulaire avec le simulateur Arbor. De telles simulations seront cruciales pour développer des thérapies de lutte contre les maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer.

De plus, JUPITER est sur le point de battre le record du monde de la capacité d’un supercalculateur à gérer les qubits, les unités d’information de base de l’informatique quantique. La mémoire d’un PC portable typique peut gérer environ 32 qubits. Le record actuellement détenu par un supercalculateur est de 48 qubits. Un ordinateur exascale comme JUPITER pourrait dépasser 50 qubits, une étape décisive pour les simulations quantiques.

Aperçu d’un rack de JUPITER avec des lames de calcul. Image fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.

Renforcer les capacités de la recherche européenne

En Allemagne et ailleurs, JUPITER alimente les initiatives de recherche les plus ambitieuses d’Europe, contribuant ainsi à élargir le leadership de l’IA du continent avec le plus haut niveau d’efficacité énergétique.

Rendu des systèmes de refroidissement sur le toit du Data Center modulaire qui abrite JUPITER. Vidéo fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.

Les premiers projets phares comprennent :

  • Simulation de dynamique moléculaire : L’Institut Max-Planck de biophysique va utiliser JUPITER pour simuler le complexe du pore nucléaire (NPC), constituant le plus grand assemblage de protéines de type cellulaire, afin de réaliser des découvertes au niveau atomique, de faire avancer les modèles de transport nucléaire et de simuler les rétrovirus tels que le VIH.
  • LLM multilingues : Avec JUPITER, l’Université d’Édimbourg va générer des données synthétiques pour entraîner des LLM capables de raisonnement avec de longs documents dans n’importe quelle langue. Un nombre croissant de LLM sont entraînés par le biais du programme de recherche et d’accès anticipé de JUPITER dans toute l’Europe.
  • Physique des particules : L’Université de Wuppertal va utiliser JUPITER pour améliorer considérablement la résolution de ses calculs microphysiques, notamment pour étudier le moment magnétique d’une particule élémentaire, appelée muon, et potentiellement découvrir de nouvelles particules et interactions.
  • Modèles de fondation pour la vidéo : Avec JUPITER, l’Université Ludwig Maximilian de Munich va développer des architectures de compression et de diffusion spatiotemporelle qui permettront de créer des modèles vidéo accessibles et de haute qualité pour faire progresser des applications variées allant de l’imagerie médicale à la conduite autonome.
  • Modèles de fondation pour l’IA multimodale : L’Université de Lisbonne va utiliser JUPITER pour faire évoluer des modèles de langage ouvert multimodaux et multilingues afin d’intégrer des concepts avancés allant de l’apprentissage automatique à la modélisation par dispersion en passant par la théorie de l’information et les sciences cognitives pour que ces LLM puissent prendre en charge toutes les langues européennes et répondre aux limitations des modèles existants.

Découvrez  comment les technologies de NVIDIA permettent de faire avancer le calcul intensif.

Vidéo fournie avec l’aimable autorisation de Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau.