Gemeinsames Unternehmen für europäisches Hochleistungsrechnen

Das Gemeinsame Unternehmen für europäisches Hochleistungsrechnen (EuroHPC JU) zielt darauf ab, die Lebensqualität der europäischen Bürger zu verbessern, die Wissenschaft voranzubringen, die industrielle Wettbewerbsfähigkeit zu steigern und die technologische Autonomie Europas sicherzustellen. Es ist eine Rechts- und Finanzierungseinheit, die 2018 gegründet wurde und ihren Sitz in Luxemburg hat. Es bündelt die Ressourcen der Europäischen Union, 32 europäischer Länder und drei privater Partner mit dem Ziel, Europa zu einem Weltmarktführer im Supercomputing zu machen.

Dienstreise des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC

Die wichtigsten Tätigkeiten des Gemeinsamen Unternehmens zielen darauf ab,

• Aufbau einer gesamteuropäischen Hochleistungsrecheninfrastruktur: Erwerb und Einsatz von drei Supercomputern im Vor-Exa-Maßstab in der EU, die mindestens 1017–100 Mrd. EUR betragen können, Berechnungen pro Sekunde. Diese Computer sollten zu den Top 5 der Welt gehören. Sie hat fünf Peta-Supercomputer erworben, die in der Lage sind, mindestens 1015 – eine Million Milliarden Berechnungen pro Sekunde – durchzuführen, die bereits voll einsatzfähig sind. Diese Computer sollten in den globalen Top 50 rangieren. Diese neuen Maschinen kommen europäischen privaten und öffentlichen Anwendern zugute, die in Wissenschaft und Industrie in ganz Europa tätig sind.
• Unterstützung von Forschungs- und Innovationstätigkeiten: Entwicklung eines europäischen Supercomputing-Ökosystems, Förderung einer Technologieversorgungsindustrie von stromsparenden Prozessoren bis hin zu Software und Middleware und deren Integration in Supercomputing-Systeme. Darüber hinaus unterstützt das Gemeinsame Unternehmen Euro HPC HPC-Exzellenzzentren, die die Nutzung von Exascale-Rechenkapazitäten für wissenschaftliche Anwendungen fördern werden. In jedem der EuroHPC JU-Teilnehmerstaaten wurden HPC-Kompetenzzentren eingerichtet, um die Bereitstellung von HPC-Diensten für Industrie (einschließlich KMU), Hochschulen und öffentliche Verwaltungen gezielt zu verbessern und maßgeschneiderte Lösungen für eine Vielzahl von Nutzern bereitzustellen, die eine breitere Einführung von HPC in Europa fördern werden. All dies sind Schlüsselelemente der umfassenderen digitalen Strategie der EU.

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC in Aktion

Im Juli 2021 nahm der Rat eine neue Verordnung zur Gründung des neuen Gemeinsamen Unternehmens für europäisches Hochleistungsrechnen und zur Aufhebung der Verordnung (EU) 2018/1488 an. Sie sieht eine ehrgeizige Mission vor und wird von einem erheblich größeren Budget von 7 Mrd. EUR für den Zeitraum 2021-2027 begleitet, um

• Weiterentwicklung, Aufbau, Ausbau und Aufrechterhaltung einer Hochleistungsrechen- und Dateninfrastruktur von Weltrang in der EU, die von wichtigen wissenschaftlichen, industriellen und sozialen Anwendungen angetrieben wird;
  • Entwicklung und Bereitstellung einer Quantencomputer- und Quantensimulationsinfrastruktur
• Erreichen Sie die nächste Grenze des Hochleistungsrechnens, indem Sie die ersten Exascale-Supercomputer erwerben. Diese Supercomputer sind in der Lage, mehr als eine Milliarde Milliarden Operationen pro Sekunde auszuführen (im Vergleich zu zehn Milliarden Operationen pro Sekunde eines gewöhnlichen Laptops);
• europäische Supercomputing- und Quantencomputing-Ressourcen zusammenzuführen und sie einem breiten Spektrum öffentlicher und privater Nutzer in ganz Europa zugänglich zu machen, auch für die europäischen öffentlichen Datenräume, wie in der Europäischen Datenstrategie 2020 dargelegt;
• Bereitstellung sicherer Cloud-basierter Supercomputing-Dienste für ein breites Spektrum öffentlicher und privater Nutzer in ganz Europa;
• Unterstützung der Entwicklung innovativer Hochleistungsrechentechnologien und -anwendungen zur Untermauerung eines europäischen HPC-Ökosystems von Weltrang;
• Entwicklung eines umweltfreundlicheren Computing und Nutzung der Synergien von HPC mit künstlicher Intelligenz, Big Data und Cloud-Technologien;
• Ausweitung und Ausweitung des Einsatzes von Supercomputing auf ein breites Spektrum wissenschaftlicher und industrieller Nutzer, z. B. durch Unterstützung von KMU bei der Entwicklung innovativer Geschäftsfälle unter Verwendung von Supercomputern und Bereitstellung von Schulungsmöglichkeiten und kritischen HPC-Fähigkeiten, die sie über nationale HPC-Kompetenzzentren benötigen;
• Einrichtung von Exzellenzzentren für HPC-Anwendungen und die Industrialisierung von HPC-Software mit neuartigen Algorithmen, Codes und Tools, die für künftige Generationen von Supercomputern optimiert sind;
• Einrichtung groß angelegter industrieller Pilotprüfstände und -plattformen für HPC- und Datenanwendungen und -dienste in wichtigen Industriesektoren;

Im Januar 2024schlug dieKommission Änderungen an der EuroHPC-Verordnungvor, was mit der Gründung von „KI-Fabriken“ – einer neuen Säule innerhalb von EuroHPC – eineerhebliche Verschiebung darstellt. Diese "KI-Fabriken" werdenModelle der allgemeinen KI (GPAI),ihre Upercomputer undProgrammiereinrichtungenerwerben und aufrüsten. Sie werden aucheine neue Generation von Grafikprozessoren (GPUs) entwickeln - einschließlich solcher für Quantencomputer -,um den globalen Mangel anChips zu beheben.

Darüber hinauszielen die KI-Fabriken darauf ab,die Nutzung von KI - insbesondere für Start-ups und KMU - durch den Zugang zu KI-Lösungen zuerweitern,aber auch dasKI-Ökosystem für die Forschungzu stärken. Organisationen werden in der Lage sein, mit EuroHPC bei der algorithmischen Entwicklung, Erprobung, Bewertung und Validierung von KI-Großmodellen zusammenzuarbeiten. All dies wird zur Entwicklung neuer KI-Anwendungen beitragen, die auf universellen KI-Modellen basieren.

Vorteile des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC ermöglicht es den europäischen Ländern, ihre Supercomputing-Strategien und -Investitionen gemeinsam mit der EU zu koordinieren. Seit seiner Gründung hat das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC die Investitionen in HPC auf europäischer Ebene erheblich erhöht und trägt dazu bei, Europas Position als weltweit führende HPC-Leistung wiederherzustellen.

Die Entwicklung eines wettbewerbsfähigen HPC-Ökosystems in Europa, aber auch die integrierte Exascale-Supercomputing- und Quantencomputing-Fähigkeit von Weltrang werden von entscheidender Bedeutung sein. Dadurch wird sichergestellt, dass die EU in der digitalen Wirtschaft eine führende Position einnimmt und zur Stärkung der Technologie- und Datenautonomie Europas beiträgt.

Im Rahmen seiner Forschungs- und Innovationsagenda stärkt das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC auch die europäische Wissensbasis im Bereich der HPC-Technologien und schließt die Lücke bei den digitalen Kompetenzen, insbesondere durch die Stärkung des Netzes nationaler HPC-Kompetenzzentren. Die Kompetenzzentren werden vor Ort tätig werden, um den Zugang zu europäischen HPC-Möglichkeiten in verschiedenen Industriesektoren zu erleichtern und maßgeschneiderte Lösungen für eine Vielzahl von Nutzern bereitzustellen.

Mitglieder

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC setzt sich aus öffentlichen und privaten Mitgliedern zusammen:

• Öffentliche Mitglieder:
  • der Europäischen Union (vertreten durch die Kommission),
    • Mitgliedstaaten und assoziierte Länder, die sich für die Mitgliedschaft im Gemeinsamen Unternehmen entschieden haben: Belgien, Bulgarien, Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Island, Irland, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Montenegro, Niederlande, Nordmazedonien, Norwegen, Österreich, Polen, Portugal, Rumänien, Serbien, Slowakei, Slowenien, Spanien, Schweden, Tschechische Republik, Ungarn und Türkei.
• Private Mitglieder: Vertreter der drei beteiligten privaten Partner, der Europäischen Technologieplattform für Hochleistungsrechnen (ETP4HPC), der Big Data Value Association (BDVA) und des European Quantum Industry Consortium (QuIC). Das Gemeinsame Unternehmen stützt sich auch auf die Zusammenarbeit mit wichtigen europäischen Akteuren wie PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) und GEANT (das europaweite Hochgeschwindigkeitsnetz für Forschung und Bildung).

Auch andere Mitgliedstaaten und assoziierte Staaten, die dem Programm „Horizont Europa“ oder dem Programm „Digitales Europa“ angehören, können dem Gemeinsamen Unternehmen jederzeit beitreten.

Governance

Die Leitungsstruktur des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC setzt sich wie folgt zusammen:

1. Der Verwaltungsrat (Vertreter der öffentlichen Mitglieder), der für die Beschlussfassung des Gemeinsamen Unternehmens zuständig ist, einschließlich der Finanzierungsbeschlüsse im Zusammenhang mit allen Beschaffungs-, Forschungs- und Innovationstätigkeiten.
2. Der industrielle und wissenschaftliche Beirat (Vertreter, die von den privaten Mitgliedern und dem Verwaltungsrat ernannt werden), bestehend aus der Beratungsgruppe für Forschung und Innovation (RIAG) und der Beratungsgruppe für Infrastruktur (INFRAG), die den Verwaltungsrat unabhängig bei der strategischen Forschungs- und Innovationsagenda des Gemeinsamen Unternehmens sowie beim Erwerb und Betrieb der ihm gehörenden Supercomputer berät.
3. Der Exekutivdirektor, der für die laufende Geschäftsführung des Gemeinsamen Unternehmens verantwortliche Hauptgeschäftsführer.

Haushaltsmittel

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC wird von seinen teilnehmenden Ländern und privaten Mitgliedern gemeinsam finanziert. Der Haushalt des Gemeinsamen Unternehmens beläuft sich für den Zeitraum 2021-2027 auf rund 7 Mrd. EUR. Die Mittel werden wie folgt zugewiesen:

• 1,9 Mrd. EUR aus dem Programm „Digitales Europa“ zur Unterstützung der Anschaffung, des Einsatzes von Exa-Supercomputern und Post-Exa-Einrichtungen, des Verbunds von Hochleistungsrechendiensten und der Ausweitung der Nutzung und der Kompetenzen von Hochleistungsrechnern;
• 900 Mio. EUR aus Horizont Europa zur Unterstützung von Forschungs- und Innovationstätigkeiten zur Entwicklung eines Hochleistungsrechenökosystems von Weltrang in ganz Europa;
• 200 Mio. EUR aus der Fazilität „Connecting Europe“, um die Vernetzung von HPC und Datenressourcen sowie die Vernetzung mit den gemeinsamen europäischen Datenräumen und sicheren Cloud-Infrastrukturen der Union zu verbessern.

Eine gleiche Investition wird von den teilnehmenden Staaten getätigt, während sich der Beitrag der privaten Mitglieder auf 900 Mio. EUR beläuft (in Form von Sach- und Barbeiträgen).

Da kein europäisches Land in der Lage ist, Supercomputing-Ressourcen von Weltrang individuell zu entwickeln, gewährt das Gemeinsame Unternehmen den Teilnehmern im Anschluss an offene und wettbewerbliche Aufforderungen finanzielle Unterstützung in Form von Auftragsvergaben oder Forschungs- und Innovationszuschüssen.

Supercomputer des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC stattet die EU bereits mit einer erstklassigen Infrastruktur von Vor-Exa- und Peta-Supercomputern aus und entwickelt die erforderlichen Technologien, Anwendungen und Fähigkeiten, um bis 2023 vollständige Exa-Fähigkeiten (Leistungsniveau, das zehn bis 18 Operationen pro Sekunde ausführen kann) zu erreichen.

Die 8 ersten Supercomputer von EuroHPC sind: 

1. LUMI in Finnland (die Nummer 3 in der Welt)
2. LEONARDO in Italien (die Nummer 4 in der Welt)
3. Vega&nbspin Slowenien
4. MeluXina in Luxemburg
5. Entdecker in Bulgarien
6. Karolina in der Tschechischen Republik
7. MareNostrum5 in Spanien (die Nummer 8 in der Welt)
8. Deukalion in Portugal

Und der erste europäische Exascale-Computer, Jupiter, ist in Deutschland unterwegs.

Das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC hat außerdem fünf neue Hosting-Standorte für eine neue Generation europäischer Supercomputer in Deutschland, Griechenland, Ungarn, Irland und Polen angekündigt. Ebenso wie die bestehenden EuroHPC-Supercomputer werden die neuen Standorte miteinander verbunden und verfügbar sein, um einem breiten Spektrum europäischer Nutzer in der wissenschaftlichen Gemeinschaft sowie der Industrie, insbesondere KMU, und dem öffentlichen Sektor in der gesamten EU und den teilnehmenden Ländern zu dienen.

Darüber hinaus integriert das Gemeinsame Unternehmen EuroHPC seine Quantencomputer auch mit 6 Quantencomputern in Tschechien, Deutschland, Spanien, Frankreich, Italien und Polen.