de.wedoany.com-Bericht: Das RIKEN Center for Computational Science (R-CCS) hat die Installation des neuen Supercomputers „ROQUO“ abgeschlossen und den Betrieb auf seinem Kobe-Campus aufgenommen. Das System wurde von der Organisation für die Entwicklung neuer Energien und industrieller Technologien (NEDO) in Auftrag gegeben und ist ein leistungsstarker HPC-Knotenpunkt im Rahmen der japanischen nationalen Hybrid-Computing-Initiative. Ziel ist die Schaffung einer einheitlichen Infrastruktur, die klassische Supercomputing-Beschleunigung nahtlos mit physikalischer Quantenverarbeitung verbindet, um fortgeschrittene Rechenlasten zu bewältigen, die mit herkömmlichen Architekturen nicht lösbar sind.
Die technische Architektur von ROQUO umfasst 135 Rechenknoten, die auf der NVIDIA GB200 NVL4-Plattform basieren und insgesamt 540 Blackwell-Grafikprozessoren (GPUs) sowie 270 Grace-Zentralprozessoren (CPUs) integrieren. Die Kommunikation zwischen den Knoten erfolgt über die NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand-Netzwerkarchitektur, die eine hohe Datenübertragungsrate von bis zu 3,2 Tbps und niedrige Signallatenzen bietet. Um eine höhere Energieeffizienz unter hoher Last zu erreichen, verwendet das System eine spezielle Warmwasserkühlungsinfrastruktur, die Außenlufttürme zur Kühlung mit einer Wassertemperatur von 32 °C nutzt. Im Vergleich zu einer Standard-Luftkühlung kann diese Lösung den Gesamtstromverbrauch der Anlage um etwa 20 % oder mehr senken.
Während der Betriebsvalidierungsphase bewertete das Entwicklungsteam den Cluster aller 135 Rechenknoten mit dem High Performance LINPACK-Benchmark. ROQUO erreichte eine gemessene doppelt genaue Gleitkommaleistung von 19,80 Petaflops und erfüllte damit die Zielbetriebsschwelle für wissenschaftliches und technisches Rechnen. Diese stabile Leistung ist auf das strukturelle Gleichgewicht des Systems zwischen roher Rechenleistung und Hochdurchsatz-Kommunikationsrouting zurückzuführen, das die für intensive klassische Simulationen erforderliche kollektive Datensynchronisation und massiv parallele Matrixoperationen effizient koordiniert.
Eines der Hauptbetriebsziele der Plattform ist die Demonstration eng gekoppelter Multi-Backend-Hybrid-Workflows mithilfe einer softwarebasierten SQC-Schnittstelle. ROQUO ist physisch mit dem japanischen Flaggschiff-Supercomputer „Fugaku“ sowie lokalen Quantenhardware-Systemen verbunden, darunter dem supraleitenden IBM Quantum System Two (mit der Bezeichnung ibm_kobe) und dem Ionenfallen-Quantencomputer Reimei von Quantinuum. Dieses integrierte Netzwerk ermöglicht es Forschern, komplexe Hybridanwendungen über eine verteilte Cloud-Topologie auszuführen, Quantenschaltkreis-Simulationen in großem Maßstab durchzuführen und verrauschte Intermediate-Scale-Quantum-Ergebnisse mit klassischen Referenzdaten zu vergleichen.
In Zukunft wird das R-CCS für den täglichen Betrieb des Systems verantwortlich sein und der wissenschaftlichen Gemeinschaft sowie Industriepartnern über ein offenes Testnutzerprogramm Rechenressourcen zur Verfügung stellen. Die beim Betrieb dieser Hardwareumgebung gesammelten Erfahrungen, insbesondere die Koordination großer GPU-Cluster mit effizienter Flüssigkeitskühlung, werden direkt in die Entwicklung des nächsten japanischen Flaggschiff-Supercomputers (Codename FugakuNEXT) einfließen. Die ersten auf dieser Maschine eingesetzten Anwendungsframeworks konzentrieren sich auf zukunftsweisende Fusionsbereiche wie Quantenmaschinenlernen, Algorithmenoptimierung und Post-5G-Sicherheitskommunikationsprotokolle. Offizielle Betriebsinformationen, die vollständige Systemarchitektur und Projektbeschreibungen sind über das RIKEN Corporate Newsroom und das RIKEN R-CCS-Technologieportal abrufbar.
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