Im Zentrum für Rechenwissenschaften des Instituts für physikalisch-chemische Forschung Japans (RIKEN Center for Computational Science, R-CCS) wurde der offizielle Betrieb zweier leistungsstärkster Hochleistungsrechenkomplexe – RIKYU und ROQUO – aufgenommen. Beide Supercomputer basieren auf der neuesten Hardware-Plattform von NVIDIA und sind für die Bewältigung der ressourcenintensivsten Aufgaben im Bereich der künstlichen Intelligenz konzipiert.

RIKYU: Der Motor für grundlegende KI-Modelle

Das System RIKYU ist auf die Entwicklung offener grundlegender Modelle (Foundation Models) und die Durchführung großangelegter Forschung in Bereichen wie Lebenswissenschaften und Materialwissenschaft ausgerichtet. Die Architektur des Komplexes basiert auf 400 Rechenknoten vom Typ Supermicro PIO-121GL-NBIB-01. Jeder Knoten basiert auf der Plattform NVIDIA GB200 NVL4, die zwei Grace-Prozessoren und vier Blackwell-Beschleuniger vereint, die über einen Hochgeschwindigkeits-NVLink-Bus verbunden sind.

Um den stabilen Betrieb einer so leistungsstarken Konfiguration zu gewährleisten, wurde eine Flüssigkeitskühlung und ein moderner InfiniBand XDR-Interconnect mit einer Durchsatzrate von 800 Gbit/s eingesetzt. Zusätzlich wurden 16 Knoten vom Typ Supermicro SYS-212HA-TN in den Supercomputer integriert, die mit Intel Xeon 6980P-Prozessoren (Architektur Granite Rapids-AP), 1,5 TB Arbeitsspeicher und schnellen Speichersystemen auf Basis von NVMe-SSDs ausgestattet sind.

Die Leistung von RIKYU ist beeindruckend: Im FP64-Modus erreicht sie 59,63 Petaflops, und im FP8-Modus 15,539 Exaflops.

ROQUO: Hybride quantenklassische Berechnungen

Der zweite Komplex, ROQUO, wurde mit dem spezifischen Ziel entworfen, den Betrieb hybrider quantenklassischer Algorithmen zu ermöglichen. Das System besteht aus 135 Rechenknoten auf Basis derselben leistungsstarken NVIDIA GB200 NVL4-Chips. Die Verbindung zwischen den Knoten wird durch den NVIDIA Quantum-X800 InfiniBand-Interconnect mit einer Durchsatzrate von bis zu 3,2 Tbit/s gewährleistet; ebenfalls kommt eine Flüssigkeitskühlung zum Einsatz.

Im FP64-Modus beträgt die Rechengeschwindigkeit von ROQUO 19,8 Petaflops (Spitzenwert 21 Petaflops), und die Leistung im FP8-Modus übersteigt 5 Exaflops. Ein entscheidendes Merkmal von ROQUO ist die Möglichkeit, in Kombination mit den Quantensystemen Quantinuum Reimei und IBM Quantum System Two zu funktionieren.

Eine einheitliche Forschungsplattform

Der Start von RIKYU und ROQUO schafft eine einheitliche Ökosystem für japanische Wissenschaftler. Während RIKYU die ressourcenintensiven Aufgaben der klassischen KI übernimmt, eröffnet ROQUO Möglichkeiten für die Kombination klassischer Berechnungen mit quantenmechanischen Methoden. Diese flexible Kombination bietet Forschern ein einzigartiges Instrumentarium zur Arbeit mit komplexesten Modellen und zur Lösung umfassender Aufgaben, die zuvor unzugänglich waren.