KOMISIJAS PAZIŅOJUMS EIROPAS PARLAMENTAM, PADOMEI, EIROPAS EKONOMIKAS UN SOCIĀLO LIETU KOMITEJAI UN REĢIONU KOMITEJAI Augstas veiktspējas skaitļošana. Eiropas pozīcija pasaules mēroga sacensībā /* COM/2012/045 final */





1. Mērķis Paziņojumā uzsvērts augstas veiktspējas skaitļošanas (HPC) stratēģiskais raksturs, jo tai ir izšķiroša nozīme saistībā ar inovācijas spēju, un paziņojums aicina dalībvalstis, nozares pārstāvjus un zinātnes aprindas sadarbībā ar Komisiju aktīvāk īstenot kopīgus centienus, lai līdz 2020. gadam panāktu Eiropas izvirzīšanos vadībā HPC sistēmu un pakalpojumu piedāvājuma un izmantošanas jomā[1]. Šis paziņojums izstrādāts, pamatojoties uz paziņojumu “IST infrastruktūras e-zinātnei” un Padomes secinājumiem, kuros pausts aicinājums “turpmāk attīstīt datorizētas infrastruktūras, piemēram, PRACE (partnerība mūsdienīgai skaitļošanai Eiropā)[2]”, un “apkopot investīcijas jaudīgas skaitļošanas jomā saistībā ar PRACE, lai stiprinātu Eiropas rūpniecības un akadēmisko aprindu stāvokli mūsdienīgu skaitļošanas produktu, pakalpojumu un tehnoloģiju izmantošanā, izstrādē un ražošanā”[3]. 2. Kādēļ vajadzīga augstas veiktspējas skaitļošana? Sacensību par izvirzīšanos vadībā HPC sistēmu jomā nosaka gan vajadzība efektīvāk risināt sabiedrības un zinātnes lielās problēmas, piemēram, agrīni diagnosticēt un ārstēt tādas slimības kā Alcheimera slimība, izprast smadzeņu darbības mehānismu[4], paredzēt klimata pārmaiņas vai novērst un pārvarēt plaša mēroga katastrofas, gan arī rūpniecības nozares vajadzības ieviest novatoriskus produktus un pakalpojumus. 97 % rūpniecības uzņēmumu, kuros izmanto HPC, uzskata, ka tas jādara, lai tie spētu ieviest inovācijas, konkurēt un izdzīvot[5]. Pateicoties HPC, automašīnu ražotājiem ir izdevies jaunu transportlīdzekļu platformu izstrādes laiku samazināt vidēji no 60 līdz 24 mēnešiem, vienlaikus ievērojami uzlabojot triecienizturību, atbilstību vides nekaitīguma prasībām un pasažieru komforta līmeni. Daži no šiem uzņēmumiem norādījuši, ka HPC tiem ļāvusi ietaupīt 40 miljardus eiro. Izmantojot HPC, tiek arī sagatavotas meteoroloģiskās prognozes, uz kurām mēs paļaujamies, plānojot savu ikdienu un nodrošinoties pret sliktiem laikapstākļiem, kas var pat sagraut mūsu dzīvi un īpašumus. Vācijā HPC izmanto slimnīcās, lai noteiktu, vai grūtniecēm būs jāveic ķeizargrieziens, tādējādi izvairoties no tradicionāliem riskantākiem lēmumiem, kuri pieņemti pēdējā brīdī, dzemdībās. Tādējādi HPC ir īpaši nozīmīga saistībā gan ar ES rūpniecības iespējām, gan iedzīvotāju vajadzībām. Makroekonomikas līmenī ir pierādīts, ka peļņa no ieguldījumiem HPC jomā ir ārkārtīgi augsta un ka tie uzņēmumi un valstis, kas šajā jomā veic lielākos ieguldījumus, ir kļuvuši par vadošajiem zinātnē un ekonomikā. Turklāt HPC jauninājumi — piemēram, jaunas skaitļošanas tehnoloģijas, programmatūra, energoefektivitāte, lietojumprogrammas datu uzglabāšanai u. tml. — tiek izmantoti plašāk IKT nozarē un plaša patēriņa preču tirgū, un mājsaimniecībās šīs tehnoloģijas kļūst pieejamas piecu gadu laikā pēc tam, kad tās ieviestas kā jaunākās paaudzes HPC tehnoloģijas. Savukārt patērētājiem paredzētās mūsdienīgās skaitļošanas tehnoloģijas, piemēram, energoefektīvās viedkartes un grafiskās kartes, aizvien vairāk tiek izmantotas HPC jomā. 3. eiropas tirgus augstas veiktspējas skaitļošanas jomā Eiropas stiprās puses ir HPC izmantošana, mūsdienīgas programmatūras un pakalpojumu izstrāde. Neraugoties uz to, Eiropas Savienības HPC piegādātāju tirgus daļa 2009. gadā bija tikai 4.3 %5. Vairums ES HPC ražotāju ir pārtraukuši savu darbību līdz ar jaunās tūkstošgades sākumu. Kopš tā laika Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) ražoto superdatoru daļa ES tirgū ir 95 %. HPC pieprasījumu rada trīs lielas grupas — valsts sektors, kurš risina stratēģiskas nozīmes valsts drošības jautājumus; valsts pētniecības un inovācijas nozare, kurā izveidoti skaitļošanas centri, kas pārsvarā saistīti ar universitātēm vai izveidoti kā centralizētas valsts iestādes; un rūpniecība. No tirgus lieluma viedokļa ES jaunākās paaudzes HPC sistēmu tirgus ir samērā neliels, proti, 2009. gadā tie bija aptuveni EUR 630 miljardi, tomēr pasaules mērogā tas ir paplašinājies, kopš 2005. gada nodrošinot 3 % kopējo ikgadējo pieaugumu (CAGR). Apmēram divas trešdaļas no šā tirgus ir atkarīgas no publiskā finansējuma. Pasaules mērogā HPC tirgus (HPC sistēmas, uzglabāšana, savienotājprogrammatūras, lietojumprogrammas un pakalpojumi) vērtība 2010. gadā bija EUR 14 miljardu, bet tā CAGR bija 7,5 %5; Eiropas tirgus daļa bija apmēram 32 %. No 2008. līdz 2010. gadam izmantotās HPC jaudas ziņā ES zaudēja 10 % no savas jaunākās paaudzes skaitļošanas jaudas, savukārt citu valstu sasniegtie rezultāti minētajā laika periodā palielinājās šajā jomā. Gan ASV, gan Japānā 2011. gadā HPC jauda bija lielāka, nekā visām ES dalībvalstīm kopā[6], bet Ķīnas jauda bija lielāka par jebkuras ES dalībvalsts jaudu. Ķīna un Krievija ir paziņojušas, ka HPC ir kļuvusi par stratēģiski prioritāru jomu, un ievērojami palielinājušas savus centienus šajā sakarībā. Eiropas Savienībā pieejamo jaunākās paaudzes skaitļošanas resursu apjoma samazināšanās nozīmē, ka zinātniskā zinātība — kas lielā mērā ir atkarīga no HPC un ietekmē jaunu HPC sistēmu izstrādi — Eiropā kļūst aizvien vājāka. Zinātnieki var nomainīt savu darbības vietu, lai savus pētījumus veiktu citos pasaules reģionos, kur HPC jomā ir daudz labvēlīgāka vide. Eiropas Savienībā ir daudz veiksmīgu zinātnes un inženierzinātņu programmatūras uzņēmumu, un tā ir spēcīgs konkurents daudzās nozīmīgās jomās, kas saistītas ar paralēlo programmatūru izstrādi. Faktiski lielākā daļa galveno paralēlo lietojumprogrammatūru, ko izmanto ES HPC vietnēs, ir izveidotas un pilnveidotas Eiropā. Tomēr mūsdienīgas HPC datoraparatūras pārzināšana ir cieši saistīta ar attiecīgo programmatūru, un zaudējumi vienā jomā nenovēršami rada zaudējumus arī otrā jomā. 4. Virzība uz HPC atjaunināšanu Eiropā Vajadzību īstenot ES līmeņa politiku atzīst aizvien plašāk Dalībvalstīs HPC jomas attīstība ilgu laiku bija valsts kompetences jautājums, un to bieži vien noteica pielietojums militārajā un kodolenerģijas jomā. Pēdējo gadu laikā ir palielinājusies HPC nozīme pētniecībā un rūpniecībā, kā arī strauji pieauguši ieguldījumi, kas nepieciešami konkurētspējas saglabāšanai pasaules mērogā, un līdz ar to ir radusies kopēja izpratne par to, ka no šīs jomas “eiropeizācijas” iegūtu visi. Tas attiecas arī uz tām dalībvalstīm, kuras saskaras ar grūtībām saistībā ar tādas HPC infrastruktūras izveidi, kas spēj apmierināt attiecīgās valsts vajadzības, lai gan šīs valstis var gan dot vērtīgu ieguldījumu attiecībā uz ES līmeņa HPC iespējām, gan iegūt no tām. “Eiropas HPC darba grupa” 2006. gadā publicēja Balto grāmatu “Zinātnisks pamatojums mūsdienīgai skaitļošanai Eiropā”[7], kurā norādīts, ka HPC sekmē ES konkurētspēju. Šis darbs veikts saistībā ar ESFRI[8] Ceļvedi pētniecības infrastruktūrai. Rezultātā tika konsolidētas dalībvalstu HPC stratēģijas, piemēram, Vācijā tika izveidots Gauss Centre for Supercomputing e.V., bet Francijā — GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif). Savukārt pēc šīs konsolidācijas tika izveidota PRACE, jo dalībvalstis un valsts mēroga dalībnieki saprata, ka konkurētspēju iespējams saglabāt vienīgi ar kopīgiem un saskaņotiem centieniem. 2009. gadā to atbalstīja Padome, aicinot veikt turpmākus centienus šajā jomā. Paveras jaunas iespējas Patlaban HPC jomā notiek būtiskas pārmaiņas, jo 2020. gadā iecerēts pabeigt jaunākās paaudzes skaitļošanas sistēmu (“eksa-pakāpes sistēmas”1) izstrādi. Šīs jaunās sistēmas rada vairākas smagas problēmas, sākot ar enerģijas patēriņa simtkārtīgu samazinājumu[9] un beidzot ar tādu programmēšanas modeļu izstrādi, kas paredzēti datoriem, kuros tiek glabāti miljoniem skaitļošanas elementu. Visi dalībnieki šajā jomā saskaras ar vienām un tām pašām problēmām, un tās nevar atrisināt ar ekstrapolāciju vien; ir vajadzīgas radikālas inovācijas daudzās skaitļošanas tehnoloģijās. Tādējādi ES rūpniecības un akadēmiskās vides pārstāvjiem paveras jaunas iespējas pārorientēties šajā jomā. Eiropā ir zināšanas par visiem piegādes ķēdes posmiem Eiropā ir pieejamas visas tehniskās iespējas un cilvēku prasmes, kas vajadzīgas, lai atrisinātu šo eksa-pakāpes problēmu, t. i., attīstītu savas iespējas saistībā ar visu tehnoloģiju klāstu, no procesoru arhitektūras līdz pat lietojumprogrammām[10]. Lai gan, runājot par HPC sistēmu tirgotājiem, patlaban ES pozīcijas ir vājas salīdzinājumā ar ASV, tai ir arī konkrētas stiprās puses saistībā ar lietojumprogrammām, mazjaudas skaitļošanu, sistēmām un integrāciju, ko var izmantot, lai šajā pasaules mēroga sacensībā gūtu panākumus un tādējādi ES kā tehnoloģiju piegādātajam ļaujot atgriezties vadošajā pozīcijā pasaules līmenī. Partnerība mūsdienīgai skaitļošanai Eiropā — PRACE — nosaka attīstību Pēc tam, kad 2010. gadā kā juridiska persona tika izveidota PRACE, akadēmiskās aprindas savas augstākās klases skaitļošanas sistēmas ir apvienojušas vienotā infrastruktūrā, ļaujot tās izmantot visiem pētniekiem Eiropas Savienībā. Kritiskā masa ir sasniegta un piekļuve šīm augstākās kvalitātes HPC sistēmām ir nodrošināta, tomēr to drīzāk sekmējuši zinātniskās izcilības principi, nevis pētnieka ģeogrāfiskā atrašanās vieta. PRACE aizvien paplašina savus pakalpojumus, iekļaujot arī vidējas kvalitātes HPC sistēmas, lai tādējādi izveidotu dalītās skaitļošanas platformu, ko tās lietotāji var izmantot neatkarīgi no savas atrašanās vietas un valsts resursu pieejamības. PRACE modelis, ar kura palīdzību tiek apvienotas un kopīgi izmantotas sistēmas un zināšanas, ļauj optimāli izmantot pieejamos ierobežotos resursus. Eiropas ieguvumi, ko sniedz atgriešanās HPC jomā Eiropas Savienībā iegūstot neatkarīgu piekļuvi HPC sistēmām un pakalpojumiem, tiktu veicināta izaugsme un konkurētspēja IKT nozarē un ekonomikā kopumā. Ieguldījumi HPC izcilības centros palīdzētu projektēt un izstrādāt specializētas HPC sistēmas ar specifiskiem raksturlielumiem, kas pielāgotas konkrētai sabiedrības vai rūpniecības problēmai (piemēram, cilvēku smadzeņu simulācijai vajadzīgā skaitļošanas arhitektūra atšķiras no tās, kas vajadzīga efektīvāku elektromobiļu akumulatoru projektēšanai un simulācijai). 5. Nākotnes uzdevumi Visi trīs iepriekš minētie faktori kopā — (i) sacensība par eksa-pakāpes skaitļošanu, (ii) tehnoloģiju piedāvājuma pieejamība Eiropā un (iii) PRACE panākumi — patlaban ļauj Eiropas Savienībai no jauna iesaistīties HPC jomā un censties izvirzīties vadībā gan tehnoloģiju, sistēmu, lietojumprogrammas kodu un pakalpojumu piegādē, gan to izmantošanā ar mērķi atrisināt zinātnes, rūpniecības un sabiedrības galvenās problēmas. Lai mainītu pašreizējo HPC lejupslīdes tendenci Eiropas Savienībā, ir jāapvieno centieni, efektīvāk risinot daudzos trūkumus un problēmas: (a) HPC valsts pakalpojumu jomā joprojām valda sadrumstalotība gan visā Eiropas Savienībā, gan atsevišķās dalībvalstīs. Rezultātā resursi tiek izmantoti neefektīvi un zināšanu apmaiņa notiek tikai daļēji. (b) Salīdzinājumā ar citiem reģioniem Eiropas Savienības izdevumi par jaunākās paaudzes skaitļošanas sistēmu izveidi ir krietni mazāki (tikai puse no ASV izdevumiem, gandrīz IKP līmenī5). Līdz ar to ES pieejamo skaitļošanas sistēmu apjoms un veiktspēja gluži vienkārši ir pārāk mazi salīdzinājumā ar citiem pasaules reģioniem, turklāt summas, ko no pētniecības un izstrādes budžeta ir paredzēts piešķirt HPC, ir nelielas. (c) Savienībā, izmantojot publisko iepirkumu pirmskomercializācijas posmā (PCP), pētniecībai un izstrādei salīdzinājumā ar ASV ir paredzēta pavisam neliela daļa no publisko iepirkumu budžetiem[11]. PCP ir izmantojams, lai veiktu iepirkumus novatoriskas pētniecības un izstrādes jomā nolūkā sasniegt konkrētus mērķus saistībā ar tehnoloģijām un sistēmām. It īpaši Amerikas Savienotajās Valstīs PCP izmanto, lai veicinātu HPC pilnveidošanu[12]. Savienībā lielāko daļu jaunākās paaudzes HPC sistēmu iepērk publiskajā sektorā. Valsts un ES resursu apvienošana, lai veiktu PCP, ir galvenais faktors, kas ļauj palielināt ES iespējas HPC jomā un izveidot eksa-pakāpes HPC sistēmas, ko atsevišķas dalībvalstis nevar atļauties. (d) Eiropas HPC tirgotājiem ir ļoti sarežģīti pārdot savus produktus valsts sektoram trešās valstīs, kurās darbojas vietējie HPC tirgotāji, jo to neļauj valsts tiesību akti, piemēram, valsts drošības jomā. Tajā pašā laikā intelektuālā īpašuma tiesības, kas radušās HPC jomā Eiropas pētniecības projektos, bieži vien izmanto tie trešo valstu mātes uzņēmumi, kuru meitas uzņēmumi piedalās šajos projektos, jo pamatprogrammā ir noteikti pavisam nelieli ierobežojumi par intelektuālā īpašuma tiesību nodošanu filiālēm trešās valstīs. Tādēļ ir jāizveido līdzsvarotāks mehānisms. (e) Rūpniecības nozares pārstāvju un akadēmisko aprindu sadarbība saistībā ar jaunākās paaudzes skaitļošanas sistēmu, lietojumprogrammu kodu un pakalpojumu izmantošanu, it īpaši saistībā ar HPC pielietojumu nolūkā ieviest inovācijas rūpniecībā un pakalpojumu jomā, ir ierobežota. Eiropā arī trūkst mūsdienīgu jaunākās paaudzes skaitļošanas eksperimentālo iekārtu, kas ļautu rūpniecības nozarei un akadēmiskajām aprindām meklēt eksa-pakāpes tehnoloģiju risinājumus un kopīgi izstrādāt konkrētām lietojumprogrammām paredzētu datoraparatūru un programmatūru. (f) Ir pavisam maz tādu darbinieku, kam ir atbilstīga izglītība un kas ir labi apmācīti HPC jomā, it īpaši paralēlajā programmēšanā. Turklāt bieži vien zinātniekiem, kuru darbība saistīta ar skaitļošanas rīkiem un lietojumprogrammu kodiem, nav pievilcīgu karjeras iespēju. Tas kavē HPC izmantošanu pētniecībā un rūpniecībā. Līdz 2020. gadam skaitļošanas jauda, kas pieejama HPC sistēmās, kurām patlaban ir augstākā veiktspēja, būs pieejama arī galddatoru sistēmās. Labi apmācīti darbinieki, kas spēj efektīvi izmantot šo skaitļošanas jaudu, ir svarīgs aspekts. 6. Rīcības plāns, lai Eiropa HPC jomā izvirzītos vadībā Padome ir aicinājusi turpmāk attīstīt Eiropas augstas veiktspējas skaitļošanas infrastruktūru un apkopot valsts investīcijas HPC jomā, lai stiprinātu Eiropas rūpniecības akadēmisko aprindu stāvokli mūsdienīgu skaitļošanas produktu, pakalpojumu un tehnoloģiju izmantošanā, izstrādē un ražošanā3. Šis ir augsta līmeņa mērķis, kas ir pamatā atjauninātajai Eiropas HPC stratēģijai. Konkrēti mērķi Lai sasniegtu šo vispārējo mērķi, ir izvirzīti šādi konkrēti mērķi: · izveidot pasaules līmeņa Eiropas HPC infrastruktūru, ko plaši izmantotu lietotāji akadēmiskajās aprindās un rūpniecības nozarē, it īpaši mazie un vidējie uzņēmumi (MVU), tostarp HPC jomā labi apmācīti darbinieki; · nodrošināt Eiropas Savienībai neatkarīgu piekļuvi HPC tehnoloģijām, sistēmām un pakalpojumiem; · izveidot Eiropas mēroga HPC pārvaldības shēmu, lai apvienotu plašāk pieejamos resursus un paaugstinātu efektivitāti, tostarp stratēģiski izmantojot kopīgo iepirkumu un publisko iepirkumu pirmskomercializācijas posmā; · nodrošināt, ka Eiropas Savienība kļūst par pasaules līmeņa dalībnieku. HPC ir īpaši stratēģiska nozīme saistībā ar Eiropas sabiedrību, konkurētspēju un inovāciju. Lai saistībā ar HPC izmantošanu sasniegtu izcilības mērķi un nodrošinātu neatkarīgu piekļuvi sistēmām un pakalpojumiem Eiropas Savienībā, dalībvalstīm, Komisijai un rūpniecības nozarei vienlaikus jāveic vairāki pasākumi. Šie pasākumi (uzskaitīti turpmāk) sinerģiski ietekmēs gan piedāvājumu, gan pieprasījumu HPC jomā. Īpaši HPC jomā veicami papildu izpētes pasākumi nav tiešā veidā iekļauti, jo tie būs daļa no mūsdienīgas skaitļošanas saskaņā ar ES kopējo stratēģisko Pētniecības un inovāciju pamatprogrammu “Apvārsnis 2020”[13]. 6.1. Pārvaldība ES līmenī ES rīcības plānā HPC modernizācijai izvirzīta prasība nodrošināt pienācīgu pārvaldību attiecībā uz konkrētu mērķu noteikšanu, politisku lēmumu pieņemšanu, attīstības uzraudzību un visās dalībvalstīs pieejamo resursu efektīvu apvienošanu un izmantošanu. Pārvaldībai jābūt godīgai, atklātai, vienkāršai un efektīvai, palīdzot rast līdzsvaru un atrisināt strīdus par interesēm, iespējām un resursiem. Šādā pārvaldībā ir divi galvenie virzieni. Tie ir savstarpēji saistīti HPC/PRACE centros, kuros sekmē attīstību un inovāciju. (a) Rūpniecība — izmantojot nozares veidotu tehnoloģiju platformu ES HPC piegādātājiem un zināšanu centru tīklu, kur iespējams iegūt zināšanas un izmantot pakalpojumus saistībā ar HPC lietojumprogrammām un programmatūru izstrādi; (b) zinātne — izmantojot PRACE un izcilības centrus, kuri risina sabiedrības un zinātnes galvenās problēmas, ieviešot un izmantojot HPC programmatūru un pakalpojumus; · ES rūpniecības nozares pārstāvjiem, kuri iesaistīti HPC sistēmu piegādē un pakalpojumu sniegšanā, ir jāsaskaņo pētniecības programmas, izmantojot tehnoloģiju platformu, un tādējādi saistībā ar HPC jārada kritiskā masa rūpniecības nozares pētniecības un izstrādes jomā. 6.2. Finansējums Tāds ieguldījumu līmenis kā 2009. gadā, proti, EUR 630 miljoni gadā5, kas paredzēti jaunākās paaudzes HPC resursu ieguvei visā Eiropā, nav pietiekams, lai uzturētu HPC sistēmas un pakalpojumus pasaules mērogā konkurētspējīgā līmenī. Lai Eiropa varētu atgūt savu ievērojamo ietekmi HPC jomā5, šis ieguldījumu apjoms būtu jādubulto, proti, gadā piešķirot aptuveni EUR 1,2 miljardus. Pēc apspriedēm ar ieinteresētajām personām tika apstiprināta šāda ieguldījumu palielinājuma nepieciešamība. Tādējādi papildus pašreizējiem centieniem būtu jāpiešķir EUR 600 miljoni gadā, kas būtu jāsedz kopīgi — gan no dalībvalstu, gan Komisijas (piemēram, kopīgā plānošana), gan arī rūpniecisko lietotāju budžetiem. Aptuveni pusi no šiem papildu resursiem piešķirtu HPC sistēmu un testēšanas iekārtu publiskajiem iepirkumiem, vienu ceturto daļu piešķirtu darbinieku apmācībām, bet pēdējo ceturtdaļu — HPC programmatūras izstrādei un atjaunināšanai. · Savienībai, dalībvalstīm un rūpniecības nozarei būtu jāpalielina savi ieguldījumi HPC jomā, kopā piešķirot apmēram EUR 1,2 miljardus gadā, kas IKP izteiksmē būtu citos pasaules reģionos ieguldīto līdzekļu apjomam līdzvērtīgs finansējums. 6.3. Mehānisms publiskajam iepirkumam pirmskomercializācijas posmā un resursu apvienošana Lielāko daļu jaunākās paaudzes HPC iepirkumu veic valsts sektors. Daļa no valsts sektora budžeta (10 % gadā), kas tiek izlietota HPC sistēmu iegādei Eiropas Savienībā, jāizmanto publiskajiem iepirkumiem pirmskomercializācijas posmā, lai attīstītu un saglabātu ES piedāvājuma iespējas attiecībā uz visu tehnoloģiju klāstu, sākot no procesoru arhitektūras līdz lietojumprogrammām. Izmantojot šos pēc valsts iniciatīvas piešķirtos ieguldījumus, varētu atbalstīt HPC piegādātājus Eiropas Savienībā[14], tādējādi atjauninot augstākās klases HPC sistēmu apmēram reizi divos gados. Iespējams, par PCP pasākumiem, kas paredzēti HPC pētniecībai un izstrādei Eiropas Savienībā, varētu saņemt Savienības līdzfinansējumu (piemēram, izmantojot programmu „Apvārsnis 2020 — e-infrastruktūras; kohēzijas politikas instrumenti)[15] atbilstīgi vienai no šādām shēmām: (a) Kopīgi PCP pasākumi, kuros iesaistītas vairākas vai visas dalībvalstis (piemēram, ar PRACE starpniecību), lai attīstītu augstākās klases HPC iespējas, izvirzot skaidru Eiropas mēroga uzdevumu. (b) Finansējumu15 varētu piešķirt arī PCP pasākumiem, kurus veic lielie lietotāji vai dalībvalstis atsevišķi, t. i., neapvienojot valstu budžetus (mazākā apjomā, nekā paredzēts a) punktā), ja: (i) attiecīga daļa finansēto HPC sistēmu ir pieejama visiem Eiropas lietotājiem, (ii) publisko iepirkumu pirmskomercializācijas posmā var piedalīties visas juridiskās personas, kuras ir tiesīgas saņemt finansiālu ieguldījumu programmā “Apvārsnis 2020”, un (iii) specifikācijas ir noteiktas atbilstīgi ES līmeņa vajadzībām. · Dalībvalstis ir aicinātas veikt kopīgus publiskā iepirkuma pasākumus un izmantot PCP, lai sekmētu mūsdienīgu HPC sistēmu un pakalpojumu attīstību. Visām dalībvalstīm aktīvi jāveicina PCP izmantošana, ieguldot tajā 10 % no sava gada budžeta, kas paredzēts publiskajiem iepirkumiem HPC jomā. · Komisijai jāsniedz savs ieguldījums, papildinot finansējumu, ko veido dalībvalstu iemaksas un kas paredzēts pētniecības un izstrādes PCP saistībā ar HPC sistēmām un pakalpojumiem, izvirzot Eiropas mēroga uzdevumu un nodrošinot Eiropas mēroga pieejamību. · To HPC e-infrastruktūras projektu īstenotāji, kam piešķir finansējumu no Komisijas, ir jāmudina vajadzības gadījumā izmantot PCP. · ES rūpniecības nozares pārstāvji ir aicināti sadarboties PCP ietvaros, aktīvi iesaistoties mūsdienīgu HPC sistēmu un lietojumprogrammu izstrādē. 6.4. Eiropas HPC vides turpmāka attīstība PRACE nodrošina HPC resursu plašu pieejamību ar vienlīdzīgiem piekļuves nosacījumiem. Partnerība mūsdienīgai skaitļošanai Eiropā būtu vēl jāpastiprina, lai iegūtu zināšanas par to, kā (i) apvienot valsts un ES līdzekļus, (ii) noteiktu specifikācijas un veiktu kopīgus augstākās klases sistēmu publiskos iepirkumus (pirmskomercializācijas posmā), (iii) atbalstītu dalībvalstis publiskā iepirkuma procedūru sagatavošanā, (iv) sniegtu pētniecības un inovāciju pakalpojumus rūpniecības nozares pārstāvjiem un (v) nodrošinātu platformu tādu resursu un ieguldījumu apmaiņai, kuri vajadzīgi augstas veiktspējas skaitļošanai. Turklāt ir jāizveido e-infrastruktūra, kas paredzēta HPC lietojumprogrammatūrai un rīkiem. Turpmāk būtu jākonsolidē ES spēcīgā pozīcija HPC lietojumprogrammu jomā, saskaņojot un sekmējot paralēlo programmatūru kodu izstrādi un mērogošanu, kā arī nodrošinot, ka lietotājiem ir pieejama kvalitatīva HPC programmatūra. · PRACE dalībvalstīm ir jāatbalsta PRACE virzība, lai tā kļūtu par pasaules līmenī vadošo e-infrastruktūru. · Ir jāizveido izcilības centri, lai HPC varētu izmantot tajās zinātnes un rūpniecības nozarēs, kas Eiropai ir visbūtiskākās (piemēram, enerģētikas jomā, zinātnēs par dzīvību un klimata jomā). · PRACE pārvaldība jāpielāgo tās pieaugošajai nozīmei, kā izklāstīts iepriekš; jāsagatavojas pirmajam lielajam PCP pasākumam, kas paredzēts 2014. gadā; arī turpmāk jānodrošina pakalpojumu pieejamība Eiropas pētniecības un izglītības jomas pārstāvjiem; jānodrošina apmācība un jāsniedz zināšanas rūpniecības nozares pārstāvjiem. Superskaitļošanas centriem, kuri kā galvenie PRACE partneri pārstāv attiecīgās valstis, jānodrošina PRACE juridiskās personas stiprināšana un reorganizēšana, lai tā varētu īstenot savas paplašinātās funkcijas. · Eiropas rūpniecības nozare tiek īpaši mudināta izmantot pakalpojumus un zinātību, ko piedāvā PRACE un tās partneri. · Komisija arī turpmāk atbalstīs PRACE un nodrošinās, ka tā joprojām ir Eiropas e-infrastruktūras neatņemama daļa, kā arī atbalstīs Eiropas e-infrastruktūras izveidi un darbību HPC jomā. · Ir jāizveido datoraparatūras un programmatūras kopīgas projektēšanas centri, lai panāktu tehnoloģiju, HPC resursu, rīku un metožu modernizāciju. 6.5. Plaša HPC izmantošana rūpniecībā Rūpniecībai ir divējāda nozīme jaunākās paaudzes skaitļošanas jomā: pirmkārt, HPC sistēmu un tehnoloģiju un programmatūras pakalpojumu piedāvājums; otrkārt, HPC izmantošana novatorisku produktu, procesu un pakalpojumu ieviešanā. Eiropas konkurētspējas līmeņa paaugstināšanai svarīgi ir abi aspekti. Piekļuve HPC, modelēšana, simulēšana, produktu prototipu izveides pakalpojumi un konsultācijas jo īpaši nozīmīgas ir maziem un vidējiem uzņēmumiem, lai tie varētu saglabāt savu konkurētspēju. Šajā rīcības plānā ir atbalstīta divpusēja pieeja: stiprināt gan rūpniecības pieprasījumu, gan piedāvājumu HPC jomā. · Dalībvalstis tiek mudinātas izveidot HPC zināšanu centrus, kas rūpniecības nozares pārstāvjiem, it īpaši MVU, ļautu vieglāk izmantot HPC pakalpojumus, turklāt tām ir jāatbalsta superskaitļošanas centri, lai tiem nodotu zināšanas. · Komisijai ir jāatbalsta HPC zināšanu centru tīkla izveide, lai sekmētu Eiropas mēroga pakalpojumus un paraugprakses apmaiņu (piemēram, atbalstot HPC ekspertu grupas, kas konsultē lietotājus rūpniecības nozarē). · Dalībvalstīm un Komisijai ir jāveic pasākumi, kas vajadzīgi, lai sagatavotu vairāk darbinieku, kas būtu augsti izglītoti un labi apmācīti HPC jomā (piemēram, izmantojot studiju programmas projektu un apmācības HPC zināšanu centros)[16]. · ES HPC nozarei ir jāpastiprina centieni, lai nodrošinātu neatkarīgu un modernu HPC galveno komponentu, programmatūras un sistēmu piedāvājumu. · ES rūpniecības nozares pārstāvjiem aktīvi jāizmanto un jāpiemēro HPC, kas ir nozīmīgs rīks novatorisku pakalpojumu un produktu izstrādē. 6.6. Vienlīdzīgu konkurences apstākļu nodrošināšana Lai panāktu, ka rūpniecības nozarē tiek attīstītas autonomas un dzīvotspējīgas iespējas augstākās klases HPC jomā, Eiropas Savienībai ir jānodrošina, ka tās HPC nozares pārstāvji var piekļūt tirgiem visā pasaulē ar vienlīdzīgiem nosacījumiem, kas ir tādi paši, ko ievēro citu pasaules reģionu rūpniecības nozaru pārstāvji attiecībā uz ES iekšējo tirgu. Turklāt jānodrošina, ka Eiropas pētniecībai un izstrādei paredzētie ieguldījumi HPC jomā pārliecinoši sekmē ES ekonomiku. · Komisijai, ar attiecīgajām valstīm risinot dialogus un tirdzniecības sarunas IKT jomā, ir jārunā par nevienlīdzību attiecībā uz HPC tirgus pieejamību, lai nodrošinātu, ka šo valstu HPC publiskajos iepirkumos un pētniecības un izstrādes jomā var piedalīties ES rūpniecības nozares pārstāvji14. · Attiecībā uz intelektuālā īpašuma tiesībām, kas radušās HPC jomā, izmantojot programmas “Apvārsnis 2020” atbalstu, Komisija var paredzēt papildu izmantošanas pienākumus[17]. 7. Secinājumi 1975. gadā izveidojot Eiropas Kosmosa aģentūru (EKA), Eiropa nolēma, ka neatkarīga piekļuve kosmosam ir stratēģisks mērķis, kas ir būtisks Eiropas konkurētspējai. Šajā paziņojumā ir atbalstīts līdzīgs stratēģisks lēmums attiecībā uz HPC sistēmām un pakalpojumiem, kas ir būtiski ES sociālās jomas, ekonomikas un zinātnes attīstībai, kā arī tās konkurētspējai. Pateicoties atjauninātajai HPC stratēģijai, Eiropas Savienība varēs kļūt par inovāciju centru, zinātnes izcilības centru un pasaules līmeņa partneri. Pasaules mēroga sacensībā par eksa-pakāpes skaitļošanu Eiropas Savienībai jākļūst par vienu no vadošajiem dalībniekiem. Ciešā sadarbībā ar dalībvalstīm Komisija uzraudzīs šā rīcības plāna īstenošanu un līdz 2015. gadam sniegs ziņojumu Eiropas Parlamentam un Padomei. [1] Šajā paziņojumā jēdziens “augstas veiktspēja skaitļošana” (HPC) lietots kā sinonīms jaunākās paaudzes skaitļošanai, superskaitļošanai, pasaules līmeņa skaitļošanai utt., tādējādi nošķirot to no dalītās skaitļošanas, mākoņdatošanas un skaitļošanas serveriem. Nav tādas definīcijas, kurā būtu precizēts, cik lielai jābūt datora jaudai, lai to varētu uzskatīt par “augstas veiktspējas” datoru. Tas ir tādēļ, ka jau daudzus gadus mikroprocesoru veiktspēja ir pieaugusi eksponenciāli, un līdz ar to jebkura definīcija strauji zaudē aktualitāti. Ierasts uzskatīt, ka augstas veiktspējas dators ir tāds, kam ir vairāki procesori (desmitiem, simtiem vai pat tūkstošiem), kuri saslēgti vienā tīklā, tādējādi nodrošinot krietni lielāku veiktspēju, nekā tas iespējams ar vienu procesoru. Metodi, kad šādi tiek izmantoti vairāki procesori, reizēm sauc par paralēlo skaitļošanu. Augstākās veiktspējas ierīcēs 2010. gadā ir izmantoti tūkstošiem procesoru kodolu, un ar tām iesējams veikt 1015 peldošā komata operācijas sekundē (tā sauktais “petaflops”). Tā ir 1000 reižu lielāka jauda salīdzinājumā ar 2000. gada izlaiduma ierīcēm, kuras savukārt bija 1000 reižu jaudīgākas par tām ierīcēm, kas tika ieviestas vēl pirms 10 gadiem. Eksperti paredz, ka eksa-pakāpes datori (ar jaudu 1018 operāciju sekundē) tiks ieviesti līdz 2020. gadam. [2] PRACE, www.prace-ri.eu. [3] COM(2009) 108; Padomes secinājumi 17190/09 un 9451/10. [4] Piemēram, iniciatīva “Virtual Physiological Human”, www.vph-noe.eu, projekts “Human Brain”, www.humanbrainproject.eu. [5] Starptautiskās datu korporācijas (IDC jeb International Data Corporation) pētījumi “A Strategic Agenda for European Leadership in Supercomputing: HPC 2020” un “Financing a Software Infrastructure for Highly Parallelised Codes”. [6] www.top500.org/charts/list/37/countries [7] www.hpcineuropetaskforce.eu/files/Scientific case for European HPC infrastructure HET.pdf. [8] Eiropas Pētniecības infrastruktūru stratēģijas forums, ec.europa.eu/research/infrastructures/index_en.cfm?pg=esfri. [9] Atbilstīgi Eiropas ekoloģiskās ekonomikas mērķiem, ec.europa.eu/europe2020/targets/eu-targets/index_en.htm; COM(2009) 111, paziņojums par informācijas un sakaru tehnoloģiju intensīvāku izmantošanu, lai sekmētu pāreju uz energoefektīvu ekonomiku, kas rada zemas oglekļa emisijas. [10] HPC ekspertu konsultatīvās sanāksmes 2010. gada septembrī un 2011. gada martā, cordis.europa.eu/fp7/ict/e-infrastructure/events-p-2011_en.html. [11] COM(2007) 799, Publiskais iepirkums pirmskomercializācijas posmā. Inovācijas veicināšana ilgtspējīgu kvalitatīvu sabiedrisko pakalpojumu nodrošināšanai Eiropā: “ASV valsts sektorā P&A publiskajam iepirkumam gadā izlieto 50 miljardus ASV dolāru, šī summa ir 20 reizes lielāka nekā Eiropā”. [12] EURAB ziņojums, PREST, 2004, “US defence R&D spending: an analysis of the impacts”. [13] COM(2011) 811 galīgā redakcija, īpašā programma, ar kuru īsteno Pētniecības un inovāciju pamatprogrammu 2014.–2020. gadam “Apvārsnis 2020”, 1.1. Informācijas un komunikācijas tehnoloģijas: nākamās paaudzes skaitļošana. [14] Saskaņā ar PTO Valsts iepirkuma nolīguma III pantu. [15] Nepārsniedzot budžetu, kas šim nolūkam piešķirts programmā. Programma “Apvārsnis 2020” jāpieņem likumdevējai iestādei. [16] Saskaņā ar COM(2007) 496 “E-prasmes 21. gadsimtā: konkurētspējas, izaugsmes un nodarbinātības veicināšana”. [17] Saskaņā ar 40. un 41. pantu paziņojumā COM(2011) 810 galīgā redakcija par dalības un pētījumu rezultātu izplatīšanas noteikumiem attiecībā uz pētniecības un inovācijas pamatprogrammu “Apvārsnis 2020” (2014.–2020. gads).