发展历程
项目启动与规划
2020年，LUMI项目作为欧洲高性能计算联合企业（EuroHPC Joint Undertaking）的一部分，由芬兰牵头，联合包括芬兰在内的10个欧洲国家共同投资与建设。[1]
设计与建造
LUMI超级计算机的设计基于HPE Cray EX架构，这是一个高度集成且高度可扩展的平台，专为处理大规模科学计算和数据分析任务而设计。
建造工作在芬兰中部城市卡亚尼市进行，该地点选择考虑了能源供应（水力发电）、气候条件、基础设施支持等因素。
正式落成与启用
LUMI于2022年正式落成并投入使用，成为当时欧洲最强大的超级计算机。
技术架构
硬件层面
CPU
LUMI超级计算机的核心计算单元采用AMD EPYC“Trento”系列处理器。每个节点搭载一个这样的处理器，拥有64个高性能核心，支持多线程技术和大容量高速缓存，提供强大的浮点运算能力和高并发处理能力。
GPU加速器
LUMI超算搭载AMD Radeon Instinct系列GPU作为专用加速器[3]，具备大量并行处理单元和高速显存，专门用于执行大规模并行计算任务和深度学习算法。GPU与CPU协同工作，显著提升整体系统的计算效率，尤其是在涉及矩阵运算、图形渲染、机器学习等领域。
互连网络[4]
LUMI采用HPE Cray EX平台提供的高性能低延迟网络技术（如Cray Slingshot或类似架构），实现节点间的高速、低延迟通信。这种网络设计确保了大规模并行应用中数据的高效传输，支持数千个节点之间的紧密协作。
图片来源： Esa Heiskanen，CSC
存储系统
LUMI的存储系统包括多个组件，其中最大的一个是10PB的全闪存Lustre系统，用于短期快速访问。
此外，每个计算节点通过4条16位宽的Infinity Fabric连接[5]，理论上每个方向的带宽为144 GB/s。
软件层面
特定应用优化
为了帮助开发者将代码迁移到AMD主导的架构中，LUMI提供了对OpenACC和CUDA Fortran代码的移植和调优支持。[6]代码迁移及堆栈
由于LUMI超算采用的是AMD主导的架构，项目团队需要进行代码移植和开源调优，以确保各种应用程序能够有效地利用这些硬件资源。这包括将OpenACC和CUDA Fortran代码迁移到AMD架构中，以及优化Linux软件堆栈以提高效率。所获奖项
2021 年，LUMI 在HPC Wire 读者和编辑选择奖中获得了 HPC 最佳可持续发展创新奖[7]
2022 年，LUMI 荣获 HPCwire 读者和编辑选择奖[8]
2022 年 5 月，LUMI 获得全球超算Top500第3名[9]
2022 年 11 月 14 日、2023 年 5 月 22 日和 2023 年 11 月 13 日的 Green500 榜单中 LUMI 排名第七。
2023 年，获得戈登·贝尔奖的提名[10]
2023 年，LUMI 接收器荣获 HPCwire 读者选择奖[11]
2023 年 3 月 8 日，LUMI 在数据中心荣获年度绿色数据中心奖[12]
2023 年 11 月，LUMI 荣登Green500 榜单，是全球第七大最环保超级计算机[13]
2023 年 11 月，LUMI 荣登Top500 榜单，是欧洲最快的超级计算机，也是全球第五快的超级计算机[14]
应用案例
气候模型的精确模拟[15]
LUMI将提供更精确的气候模型，有助于更好地理解和预测气候变化。此外，它还参与了北欧气候建模项目，通过运行气候计算来支持这一领域的工作。
芬兰语大型语言模型[16]
LUMI在人工智能领域的应用包括自动驾驶汽车、大规模社会科学分析和个体化医学研究等。它的强大算力也使得构建大型语言模型成为可能，例如芬兰语大型语言模型的构建就利用了LUMI的算力。
图形处理单元（GPU）的应用[17]
LUMI拥有强大的GPU，这对于需要大量图形处理的应用场景非常重要。例如，语音界面开发商Speechly利用LUMI的高性能计算能力，显著降低了其语音识别模型的单词错误率。
LUMI团队
团队概况
LUMI超级计算机是由欧洲联合企业EuroHPC资助的项目，旨在加速欧洲实现21百万兆等级运算的路线图，这是超级计算领域的下一个重大飞跃，将提供比现有系统快5-10倍的性能。
发表论文
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- 芬兰跃升为超级计算强国
- Europe's most powerful supercomputer is an all-AMD beast
参考资料
【1】史上最快超算将要诞生！芬兰「LUMI」超日本，将支持欧洲十国
【2】全球超算最新排名：美国“百亿亿次计算机”首度露脸 欧洲进步迅速
【3】LUMI超算选择了AMD新一代霄龙CPU和Radeon Instinct GPU加速卡【4】Europe's most powerful supercomputer is an all-AMD beast
【5】The LUMI Architecture
【6】欧洲LUMI超算新进展：代码移植与开源调优仍在继续 2022年中上线
【7】LUMI 荣获 2021 年 HPCwire 读者和编辑选择奖
【8】LUMI 荣获 2022 年 HPCwire 读者和编辑选择奖
【9】全球超算新排名：美国“百亿亿次计算机”夺第一 日本富岳居第二
【10】中国百亿亿次超算、世界最大芯片系统等入围2023戈登·贝尔奖
【11】TOP500list
【12】LUMI数据中心荣获年度绿色数据中心奖
【13】LUMI supercomputer
【14】LUMI 荣获 2023 年 HPCwire 读者选择奖荣誉
【15】LUMI 超级计算机辅助北欧气候建模
【16】借助 AMD Instinct GPU 和 AMD EPYC（霄龙）CPU 的强大算力构建 LLM
【17】芬兰跃升为超级计算强国