Entisen paperitehtaan hallissa Kajaanissa on lähes korvia huumaava hyrinä kun maailman kolmanneksi nopein tietokone, koripallokentän kokoinen Lumi, pitää laskentavauhtia yllä.
Tästä vauhti vielä vain kiihtyy. Maanantaina käyttöön vihitty supertietokone saavuttaa huipputehonsa syksyllä, jolloin sen koko laskentavoima on tiedeyhteisöjen käytössä eri puolilla Eurooppaa.
– Kuin siirryttäisiin hevosesta suihkoneeseen, kuvailee tiede- ja kulttuuriministeri Petri Honkonen (kesk.) laskentatehon muutosta.
Tehoa riittää, sillä maailman supertietokoneiden listalla Lumi yltää peräti kolmannelle sijalle. Edelle menevät ainoastaan amerikkalainen Summit ja japanilainen Fugaku.
Paljon julkisuuttaa saaneen supertietokoneen voimaa on vaikea kuvata, sillä Lumin teho on jotakuinkin yhtä helposti ymmärrettävissä kuin kvanttiteoria. Superkoneiden nopeus mitataan flopseissa. Lumin laskentateho on yli 550 petaflopsia eli liukulukulaskutoimitusta sekunnissa. Yksi peta on kymmenen potenssiin viisitoista eli tuhat biljoonaa.
Jos flopseista on hankala saada kiinni, tehoa voi ajatella konkreettisemmin vertaamalla supertietokonetta tavallisiin työläppäreihin.
– Samaan tehoon tarvitaan pari miljoonaa työläppäriä. Se olisi 25 kilometriä korkea torni Macbookeja, sanoo Tieteen tietotekniikan keskuksen CSC:n hankejohtaja Pekka Manninen.
Supertietokone ei ole sama asia kuin kvanttitietokone eivätkä ne korvaa toisiaan. Kvanttitietokoneet tarvitsevat supertietokoneen rinnalleen, jotta niiden tuomaa tehoa voidaan valjastaa oikeisiin kohteisiin osana tutkimusprosessia.
− Suurteholaskennan ja kvanttilaskennan yhdistäminen vahvistaa kvanttiekosysteemin houkuttelevuutta Suomessa ja Euroopassa. Nämä yhdessä luovat uudenlaisia mahdollisuuksia sekä tieteelliseen laskentaan että yritysten tutkimus- ja innovaatiotyölle, elinkeinoministeri Mika Lintilä (kesk.) totesi vihkiäispäivänä tiedotteessa.
Mitä hyötyä lukemattomista flopseista on?
Honkonen nostaa Lumin rakentamisen Kajaaniin Suomen tiedehistorian merkkipaaluksi. Hänen mukaansa supertietokone on Suomen tiedehistorian ja tutkimushistorian suurin yksittäinen tutkimusinvestointi, mikä on itsessään merkittävää.
–Lisäksi useat euroopalaiset maat ovat halunneet maksaa siitä, että tänne Kajaaniin saadaan supertietokone. Se kertoo eurooppalaisesta yhteistyöstä ja siitä, että näissä asioissa ollaan menossa kohti tulevaisuutta.
Supertietokoneen hyöty tulee paitsi laskentatehosta, myös monipuolisuudesta. Konetta voivat käyttää eri tieteenalat fysiikasta ihmistieteisiin, kuvailee CSC:n hankejohtaja Pekka Manninen. Viidennes koneen kapasiteetista on yritysten käytössä.
CSC:n mukaan supertietokone on samanaikaisesti teleskooppi ja mikroskooppi.
Teleskooppi simuloi maailmankaukkeuden alkuräjähdystä ja tähtien elinkaarta. Mikroskooppi puolestaan simuloi solujen käyttäytymistä ja molekyylitason tapahtumia. Jos uusi pandemia alkaisi, Lumi laskisi tutkijoille arvokasta tietoa vaikkapa viruksen ominaisuuksista.
Näiden lisäksi superkone on myös aikakone, joka kurkistaa menneisyyden sääilmiöihin ja niiden avulla puolestaan tulevaisuuteen. Se voi siis auttaa ratkaisemaan ilmastonmuutokseen liittyviä ongelmia.
Lumilla on laskettu jo ensimmäisiä ja tieteellisiä läpimurtoja. Kone on käsitellyt laskennallista kemiaa, avaruusfysiikkaa, biolääketiedettä ja biofysiikkaa.
– Tieteessä on aina niin, että aika näyttää kunkin julkaisun lopullisen arvon. Ensimmäiset lasketut tulokset alkavat olla julkaisuvaiheessa, vielä tarvitaan ajan testi siihen, kuinka suuresta läpimurrosta kyse, Manninen sanoo.
Supertietokonetta voidaan käyttää myös rokotteiden kehittämisessä ja syövän diagnosoinnissa. Lintilä arvioi myös, että supertietokoneen avulla voidaan parantaa kyberturvallisuutta.
Supertietokoneen elinkaari on noin viisi vuotta
Entisen paperitehtaan konesalissa uurastava kone kuumenee niin paljon, että sitä on jäähdytettävä vedellä, siitäkin huolimatta, että Kainuun viileä ilmasto vähentää jäähdytystarvetta.
Lämpö ei kuitenkaan mene harakoille vaan se johdetaan lämpöverkkoon. Kajaanin kaukolämmöstä noin viidesosa on supertietokoneen tuottamaa hukkalämpöä. Koneen käyttämä sähkö tuotetaan vesivoimalla.
Koneen omistaa EuroHPC-yhteisyritys, ja sitä isännöi kymmenen maan konsortio.
– Tämä oli ensimmäinen kerta kun superteholaskennan saralla maat sijoittivat omien rajojensa ulkopuolelle. Ei varmaan viimeinen tällainen installaatio Euroopassa, sanoo CSC:n hankejohtaja Pekka Manninen.
Myös tiede- ja kulttuuriministeri Petri Honkonen pitää merkittävänä, että rahoitus tulee kymmenestä eri maasta.
– Haluan korostaa että tässä on ulkomaista rahoitusta siihen, että Suomi ja suomalainen tiede- ja tutkimusyhteisö voi tätä hyödyntää. Siihen tukeutuvat useat yritykset, jotka kehittävät uusia tuotteita ja keksintöjä.
Lumin kolmossija maailman tehokkaimpien koneiden sarjassa ei välttämättä kestä kovin pitkään. Lista päivittyy jatkuvasti, ja on mahdollista, että jo tämän vuoden aikana ohi kiilaa uusia koneita.
Korjaus 16.6.: Lumin laskentateho on yli 550 petaflopsia sekunnissa, ei noin 152 kuten jutussa aiemmin oli.
Voit keskustella aiheesta 14.6. kello 23:een saakka.
Lisää aiheesta: