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Japans nächster Schritt in Sachen Hochleistungsrechner Riken kooperiert mit Fujitsu und Nvidia für „FugakuNEXT“

Von Paula Breukel 1 min Lesedauer

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Das japanische Forschungsinstitut Riken entwickelt mit Fujitsu und Nvidia den Nachfolger des Supercomputers „Fugaku“. „Fugaku Next“ kombiniert Simulation und Künstliche Intelligenz (KI) zu einer hybriden Plattform für Wissenschaft, Industrie und Katastrophenvorsorge.

Der Supercomputer „Fugaku Next“ koppelt CPU und GPU und soll zudem auch zur Stärkung der japanischen Souveränität dienen.(Bild: Midjourney / Paula Breukel / KI-generiert)
Der Supercomputer „Fugaku Next“ koppelt CPU und GPU und soll zudem auch zur Stärkung der japanischen Souveränität dienen.
(Bild: Midjourney / Paula Breukel / KI-generiert)

Auf einer Pressekonferenz in Tokio hat Riken jüngst den Beginn einer Kooperation mit Fujitsu und Nvidia angkündigt. Ziel ist die gemeinsame Entwicklung des Supercomputers Fugaku Next, der etwa 2030 in Betrieb gehen soll.

Der Rechner soll ein so genanntes AI-HPC-System werden. Dabei handelt es sich um eine Plattform, die klassische numerische Simulationen mit KI-Verfahren wie neuronalen Netzen kombiniert.

Technische Architektur mit CPU-GPU-Kopplung...

Kern der Architektur ist der „Fujitsu-Monaka-X“ Prozessor, ein Mehrkern-CPU-Design mit Vektorerweiterungen, das speziell für das Hochleistungsrechnen optimiert wird. Ergänzt wird er durch Beschleunigerkarten von Nvidia, die für parallele Berechnungen und KI-Training ausgelegt sind.

Beide Komponenten werden über „NVLink Fusion“, eine Hochgeschwindigkeitsverbindung mit hohem Datendurchsatz, gekoppelt. Damit sollen sich sich Simulationen und KI-Workloads eng verzahnt ausführen lassen.

...und das Ziel: Hundertfache Anwendungsleistung

Das Projekt strebt bis zu eine hundertfache Beschleunigung bei wissenschaftlichen Anwendungen gegenüber Fugaku an und das ohne den Energieverbrauch von rund 40 Megawatt (MW) zu überschreiten. Neben Fortschritten bei der Hardware setzen die Partner auch auf Software-Optimierungen wie gemischte Genauigkeit (Mixed Precision), Surrogatmodelle und Physics-Informed Neural Networks. Diese Methoden ersetzen komplexe Berechnungen teilweise durch KI-gestützte Approximationen und sollen so die Gesamteffizienz steigern.

Hier soll der Supercomputer zum Einsatz kommen

Fugaku Next soll universitäre Forschung, Regierungsprojekte und Industrie unterstützen. Anwendungsbereiche sind unter anderem die Vorhersage von Erdbeben und Extremwetter, die Entwicklung neuer Medikamente sowie automatisierte Designprozesse in der Fertigung. Durch die Integration von KI in klassische Simulationsumgebungen entsteht eine Plattform, die nicht nur Ergebnisse beschleunigt, sondern auch neue Ansätze wie KI-gestützte Hypothesenbildung ermöglicht.

Gefördert durch das japanische Wissenschaftsministerium „Mext“ verfolgt das Vorhaben auch geopolitische Ziele. Fugaku Next soll ein international wettbewerbsfähiges Ökosystem für Hochleistungsrechnen schaffen und gleichzeitig nationale Unabhängigkeit in Schlüsseltechnologien wie Prozessor- und Software-Entwicklung sichern.

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