De opvolging van Fugaku: een nieuw tijdperk in supercomputing
Een strategisch project: van Fugaku naar FugakuNEXT
De supercomputer Fugaku, die in 2020 werd geopend door RIKEN en Fujitsu, behaalde de wereldwijde leiding met 442 petaflops (FP64) in LINPACK en tot 2 exaflops in gemengde precisie. Maar met de evolutie van AI en de noodzaak voor complexere simulaties heeft Japan besloten zijn opvolger te ontwikkelen: FugakuNEXT.
Dit nieuwe systeem zal naar verwachting in 2030 operationeel zijn en heeft de volgende onderscheidende kenmerken:
CPU FUJITSU-MONAKA-X: een evolutie van de huidige MONAKA, met meer cores, uitgebreide SIMD en een matrixengine voor AI.
Nieuwe generatie NVIDIA GPU’s: ontworpen voor generatieve AI-lasten en parallele simulaties met een hoge bandbreedte.
Doel van tot 600 EFLOPS in FP8 (sparse), wat het de eerste zettascale supercomputer ter wereld zou maken.
Een prestatieverbetering van 100x in applicaties ten opzichte van Fugaku, met vergelijkbaar energieverbruik (~40 MW).
De sleutel: AI en simulatie in één stroom
FugakuNEXT heeft niet alleen als doel om sneller te zijn in klassieke berekeningen. Het beoogt een hybride platform van AI + HPC, waar:
AI simulaties versnelt via surrogaatmodellen (PINNs).
Gemengde precisieberekeningen (FP16, FP8) de dubbele precisie (FP64) aanvullen.
Algoritmes generatieve AI voor wetenschap mogelijk maken, zoals materiaalontwerp, farmaceutica en seismische voorspellingen.
Met andere woorden: het gaat niet alleen om AI naast HPC te hebben, maar om ze in één uitvoeringsomgeving te fuseren.
Global Comparatie: Waar staat Japan tegenover de VS en Europa?
| Supercomputer | Land | CPU | GPU/Acelerator | Prestaties (LINPACK FP64) | IA-prestaties (FP16/FP8) | Geschat energieverbruik |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FugakuNEXT (2030) | Japan | FUJITSU-MONAKA-X (Arm) | NVIDIA (volgende generatie) | >1500 PFLOPS (geschat) | >600 EFLOPS FP8 (sparse) | ~40 MW |
| Frontier | VS | AMD EPYC Genoa | AMD Instinct MI250X | 1,102 PFLOPS | 6+ EFLOPS | ~21 MW |
| Aurora | VS | Intel Xeon Max | Intel GPU Max | ~1 EFLOPS (in uitrol) | 10+ EFLOPS | ~30 MW |
| LUMI | EU/Fin | AMD EPYC Trento | AMD Instinct MI250X | 380 PFLOPS | ~2 EFLOPS | ~12 MW |
| JUPITER (2026) | EU/Duits | SiPearl Rhea (Arm) + CXL | NVIDIA + accelerators | >1 EFLOPS | 50+ EFLOPS | ~20 MW |
| MareNostrum 5 | EU/Spanje | Intel Xeon + NVIDIA GPUs | NVIDIA Hopper | 314 PFLOPS | 2–3 EFLOPS | ~10 MW |
Belangrijke punten uit de tabel:
De VS is al operationeel in het exascale bereik (Frontier).
Europa maakt sterke sprongen met JUPITER, hun eerste exaflop, gepland voor 2026, met een duidelijke focus op AI.
Japan streeft ernaar rechtstreeks over te stappen naar zettascale, om niet achter te blijven bij de VS en de EU.
Technische uitdagingen van FugakuNEXT
Energieverbruik: om 40 MW te behouden terwijl de prestaties met 100x worden verhoogd, zijn ingrijpende doorbraken in CPU-GPU- en geheugenefficiëntie nodig.
Integratie CPU-GPU: MONAKA-X en NVIDIA moeten met lage latentie en hoge bandbreedte met elkaar communiceren, mogelijk met nieuwe interconnecties zoals CXL/Infinity/NVLink.
Software en ecosysteem: RIKEN werkt al aan een “virtuele Fugaku” die toegankelijk zal zijn in de cloud, zodat de wetenschappelijke gemeenschap hun applicaties kan optimaliseren vóór 2030.
HPC-AI-Quantum: Japan is van plan FugakuNEXT te combineren met toekomstige kwantumcomputers van Fujitsu (meer dan 10.000 fysieke qubits voorzien voor 2030).
Opinie: Is het een juiste strategie?
De sprong van Japan is net zo riskant als ambitieus. Terwijl de VS en Europa stap voor stap voortgang boeken met exaflop + AI, wil Japan een “disruptieve sprong” maken naar het zettascale tijdperk.
Als FugakuNEXT zijn beloften waarmaakt, zou het een wereldreferentie kunnen zijn in:
Klimaat- en seismische simulatie (cruciaal voor een land als Japan).
Levenswetenschappen (ontwerp van eiwitten en medicijnen).
Generatieve AI voor wetenschap (automatisering van hypothesen en experimenten).
Maar als het struikelt, bestaat het risico dat de VS met NVIDIA/AMD/Intel en Europa met JUPITER het voor zijn lancering inhalen.
Veelgestelde vragen (FAQ)
1. Wat onderscheidt FugakuNEXT van Frontier of Aurora?
FugakuNEXT richt zich niet alleen op klassieke HPC-simulatie, maar op het fuseren van AI + HPC als een geïntegreerd systeem, op zoek naar zettascale prestaties in gemengde lasten.
2. Welke rol speelt NVIDIA in het project?
NVIDIA zal de versnellende GPU’s ontwerpen, die cruciaal zijn voor generatieve AI-lasten en massale parallelle verwerking en zo haar wereldhegemonie in AI versterkt.
3. Kan Japan zich onderscheiden tegenover de VS en Europa?
Het succes hangt af van het waarmaken van de belofte van 100x in werkelijke applicaties en het handhaven van het energieverbruik. Als dit lukt, zal FugakuNEXT een nieuwe standaard zetten.
4. Welke impact zal het hebben op de wetenschappelijke gemeenschap?
Er wordt een open ecosysteem verwacht met cloudtoegang tot “virtuele” versies van het systeem vóór 2030, waardoor onderzoekers hun software van tevoren kunnen aanpassen.