Cesta z krize začne v Kutné Hoře. Otevřela továrnu na superpočítače

Boj proti změně klimatu, fotky galaxií i pročítání textů na internetu k vylepšení strojového překladu. To vše vyžaduje analýzu ohromného množství dat. Ideálně co nejrychleji.

Na vašem stolním počítači by taková analýza trvala klidně desítky nebo stovky let. Kdo nechce na výsledek čekat, potřebuje „superpočítač“.

Superpočítač si můžete představit jako skříň – či spíše několik desítek skříní – napěchovaných procesory a grafickými kartami. Ty nejrychlejší na světě mají přes milion procesorových jader a zvládnou za sekundu přes tisíc petaFLOPS, tedy přes trilion výpočetních operací za sekundu.

Takový výkon vyžaduje důkladné chlazení. Zatímco některé superpočítače spoléhají na větráky a chlazení proudícím vzduchem, novější systémy pracují s vodním chlazením, jako nabízí firma Hewlett Packard Enterprise v systému Cray EX. Na světě jsou nyní jen dvě místa, kde se tyto pokročilé „skříně“ vyrábějí. Prvním je Chippewa Falls v americkém státě Wisconsin. A druhým je nově právě Kutná Hora.

„Naše nová hala v Kutné Hoře pomůže posílit dodávky nejen v evropském regionu,“ uvedl Mark Armstrong, viceprezident Hewlett Packard Enterprise, který přijel na její slavnostní otevření 1. listopadu 2022. „V době, kdy sledujeme nekončící explozi nových dat, mohou počítače pomoci vyřešit některé z nejpalčivějších problémů světa.“

Stavba byla během pandemických měsíců podle zástupců firem HPE a Foxconn často nesnadná, zároveň ale motivující. Superpočítače totiž podle nich hrály důležitou roli během pandemie při výzkumu vakcín nebo boje s infekcí. Používají se také při modelování počasí, výzkumu klimatických změn nebo optimalizaci energetické spotřeby.

„Evropská komise označuje data za životodárnou sílu ekonomického a společenského rozvoje,“ připomněl Armstrong důležitost oboru HPC, tedy high-performance computing.

„V rámci programu EuroHPC JU plánuje Evropská unie investovat sedm miliard eur (přes 170 miliard korun, pozn. red) do vysokovýkonnostních počítačů.“ Příkladem úspěšných projektů jsou podle něj finský superpočítač LUMI, na jehož financování se podílelo i Česko, nebo český superpočítač Karolína. Oba jsou postavené na technologii HPE.

Nová hala vznikla vedle závodu tchajwanské firmy Foxconn, která v Kutné Hoře funguje už od roku 2008. Stávající provozovna produkuje tradiční servery dle specifikací klientů a zvládne jich denně vyrobit klidně stovky. Tam jsme během návštěvy z bezpečnostních důvodů fotit nemohli. Ale v nové – menší – hale, kde se sestavují superpočítače, jsme už natáčet mohli.

První zastávkou nás provedl Michal Kasal, který ve společnosti Foxconn pracuje už 11 let. Ukázal nám, kde se sestavují speciální skříně pro superpočítače a osazují se jednotlivými patry s komponenty.

Jedna hotová skříň Cray EX může po osazení vážit až 3,6 tuny. Kromě nich se v Kutné Hoře budou sestavovat i menší skříně systému HPE Apollo.

„Sestavit jednu skříň trvá přibližně 16 hodin,“ uvedl Kasal. Není to totiž žádná krabička, je plná hadiček pro chladicí kapalinu, která se musí dostat ke všem procesorům a grafickým kartám, které vyzařují během své činnosti nejvíce tepla. Grafické karty se v superpočítačích využívají například k výpočtům určeným pro trénování neuronových sítí.

V další části nové budovy probíhá testování sestavených počítačů. Tato místnost je oddělena od zbytku haly, protože je potřeba nasimulovat přesné podmínky dle specifikací objednavatele.

„Dokážeme, myslím, nasimulovat prakticky cokoli,“ řekl nám John Gallagher, viceprezident pro operace Foxconn v Kutné Hoře. „Naši klienti jsou si vědomi energetických nákladů spojených s provozem superpočítače. Musíme tedy hledat trvale udržitelná řešení. Umíme využít vodu k vytápění budov, umíme k chlazení využívat i vodu, která není předem vychlazená.“

Pokud například zákazník plánuje používat k chlazení vodu, pomocí které pak bude následně ohřívat budovu nebo třeba odmrazovat povrch parkoviště před budovou, musí pracovníci tyto podmínky nasimulovat. Zároveň samozřejmě pracovníci musí otestovat funkčnost všech komponent.

V testovací místnosti je místo pro asi 16 skříní zároveň. Pokud je objednaná konfigurace počítače větší, testuje se po částech.

Aby bylo možné testovat libovolné podmínky, musí být budova vybavena vlastními mechanismy pro ohřívání a chlazení vody. A také vlastními transformátory pro zajištění přísunu elektrické energie. Superpočítače jsou totiž v tomto ohledu náročné.

Hotové skříně se balí do speciálních beden, které chrání drahocenný náklad před otřesy a vibracemi. Z Kutné Hory budou superpočítačové náklady cestovat nejen do Evropy, ale i do celého světa. Aktuálně pracovali odborníci v hale na zakázce, která zamíří do Japonska.

Superpočítače hrají důležitou roli při analyzování velkého množství dat. „Do roku 2026 se zdvojnásobí globální množství dat. S tím si mohou poradit pouze superpočítače,“ připomněl novinářům a analytikům Mark Armstrong, viceprezident HPE. „Jedině superpočítače dokážou v nějakém rozumném čase odemknout hodnotu, která je v těch datech skryta.“

Pro koncové zákazníky, vlády, univerzity i soukromé firmy, je výhodné, pokud odebírají superpočítač z továrny, která není příliš vzdálená. I proto Hewlett Packard Enterprise zvolil Kutnou Horu v centru Evropy. „Už jen to, že je výroba ve stejné časové zóně jako klient, je ohromná výhoda,“ připomněl Armstrong, který na slavnostní otevření přijel z Británie.

Očekává, že tato investice do továrny ve střední Evropě se HPE vrátí, protože se díky tomu bude moci ucházet o zakázky v Evropě. Výhody ale továrna na superpočítače slibuje i místním obyvatelům, především těm, kteří již pracují ve Foxconnu. Velká část pracovníků totiž pochází právě z místního týmu.

Aktualizace: Doplnili jsme informace o výrobě Cray EX.