1. Namen

V tem sporočilu je predstavljen strateški pomen visoko zmogljivega računalništva (HPC) kot ključnega sredstva za zmogljivosti EU na področju inovacij, države članice, industrija in znanstvene skupnosti pa so pozvane, naj v sodelovanju s Komisijo okrepijo prizadevanja, s katerimi bodo Evropi do leta 2020 zagotovile vodilno mesto na strani ponudbe ter uporabe sistemov in storitev HPC[1].

To sporočilo se navezuje na Sporočilo o infrastrukturi IKT v e-znanosti in sklepe Sveta, s katerimi je ta pozval k „nadaljnjemu razvoju infrastruktur računalništva, kot je na primer partnerstvo za napredno računalništvo v Evropi (PRACE)[2]“, in združevanju „naložb v visoko zmogljivo računalništvo v okviru PRACE ter s tem okrepitvi položaja evropske industrije in akademskih krogov pri uporabi, razvijanju in izdelavi naprednih računalniških izdelkov, storitev in tehnologij[3]“.

2. Visoko zmogljivo računalništvo: Čemu služi?

Tekmo za vodilni položaj na področju sistemov HPC ženejo potrebe po učinkovitejšemu reševanju velikih družbenih in znanstvenih izzivov, kamor spadajo na primer hitro odkrivanje in zdravljenje bolezni, kot je npr. Alzheimerjeva bolezen, dešifriranje človeških možganov[4], napovedovanje nadaljnjega razvoja podnebja ali preprečevanje velikih naravnih nesreč in njihovo uspešno obvladovanje, ter potrebe industrije po inovacijah na področju izdelkov in storitev.

97 % industrijskih podjetij, ki uporabljajo HPC, meni, da je to nepogrešljivo za njihovo inovacijsko sposobnost ter sposobnost konkuriranja in preživetja[5]. S HPC so proizvajalci avtomobilov povprečni čas, potreben za razvoj novih avtomobilskih platform, skrajšali s 60 na 24 mesecev, pri tem pa znatno izboljšali tudi odpornost pri sesutju, prijaznost do okolja in udobje potnikov. Nekatera izmed teh podjetij navajajo, da so zahvaljujoč uporabi HPC prihranila 40 milijard EUR. Na HPC temeljijo tudi vremenske napovedi, na katere se zanašamo pri načrtovanju vsakodnevnih dejavnosti in obvladovanju resnejših vremenskih razmer, ki lahko prizadenejo življenja in lastnino. V nemških bolnišnicah se HPC uporablja za vnaprejšnje ugotavljanje, pri katerih nosečnicah bo za porod potreben carski rez, saj se tako prepreči sprejemanje takih tveganih odločitev v zadnji minuti med rojevanjem, kot je to bila praksa do sedaj. To pomeni, da je HPC bistvenega pomena tako za industrijske zmogljivosti EU kot za državljane.

Na makroekonomski ravni se je pokazalo, da so donosi iz naložb v HPC izredno visoki ter da imajo podjetja in države, ki največ vlagajo v HPC, vodilni položaj na področju znanosti in gospodarske uspešnosti. Poleg tega napredki na področju HPC, kot so na primer nove računalniške tehnologije, programska oprema, energetska učinkovitost, aplikacije za shranjevanje podatkov itd., spodbujajo širšo industrijo IKT in potrošniške trge ter so v petih letih po uvedbi v vrhunskem HPC na voljo v gospodinjstvih. Obratno se tudi napredne računalniške tehnologije, ki so bile razvite za uporabo v gospodinjstvih (npr. energetsko učinkoviti čipi, grafične kartice), vedno bolj uporabljajo v HPC.

3. Evropski trg visoko zmogljivega računalništva

Evropa ima v rokah dva aduta, tj. uporabo HPC ter razvoj napredne programske opreme in storitev. Kljub temu je leta 2009 tržni delež dobaviteljev HPC v EU znašal le 4,3 %5. Večina proizvajalcev HPC v EU je do začetka novega tisočletja izginila s trga. Od takrat naprej imajo visoko zmogljivi računalniki, izdelani v ZDA, 95-odstotni delež na trgu EU.

Po HPC povprašujejo tri glavne skupine: vladni sektor, ki se ukvarja s strateškimi zadevami na področju nacionalne varnosti; sektor javnih raziskav in inovacij z računalniškimi centri, ki so povezani predvsem z univerzami ali delujejo kot centralne nacionalne enote; ter industrija. Evropski trg vrhunskih sistemov HPC je razmeroma majhen: leta 2009 je znašal približno 630 milijonov EUR, vendar od leta 2005 narašča s 3-odstotno skupno letno stopnjo rasti (CAGR). Približno dve tretjini tega trga sta odvisni od javnega financiranja. Vrednost širšega svetovnega trga HPC (sistemi HPC, shranjevanje, vmesna oprema, aplikacije in storitve) je leta 2010 dosegla 14 milijard EUR (od tega okrog 32 % pripada Evropi), njegova CAGR pa je znašala 7,5 %5.

Z vidika uporabljene zmogljivosti HPC je EU med letoma 2008 in 2010 izgubila 10 % svoje sposobnosti zmogljivega računalništva, medtem ko so drugi narodi v istem obdobju svoja prizadevanja povečali. Leta 2011 sta tako ZDA kot Japonska imeli večjo zmogljivost HPC kot vse države EU skupaj[6], Kitajska pa je imela večjo zmogljivost kot katera koli posamezna država članica. Kitajska in Rusija sta HPC razglasili za strateško prednostno področje in svoja prizadevanja na tem področju občutno okrepili. Manj vrhunskih sredstev za računalništvo v EU pomeni, da znanstveno znanje, ki je podprto zlasti s HPC in vpliva na razvoj novih sistemov HPC, v Evropi slabi. Lahko se zgodi, da se bodo znanstveniki začeli seliti in bodo raziskave izvajali v drugih regijah sveta, ki nudijo boljše pogoje za HPC.

V EU je veliko uspešnih podjetij za znanstveno in inženirsko programsko opremo, poleg tega je EU dobro zastopana na številnih pomembnih področjih razvijanja vzporedne programske opreme. Pravzaprav je velika večina poglavitnih aplikacij za vzporedno programsko opremo, ki se uporabljajo pri HPC v EU, bila ustvarjena in se še naprej razvija v Evropi. Vendar je poznavanje napredne strojne opreme HPC močno odvisno od pripadajoče programske opreme in izgubljanje na eni strani neizbežno pomeni izgubo tudi na drugi strani.

4. Za obnovo HPC v Evropi

Vedno bolj se priznava potreba po politiki na ravni EU

Razvoj HPC je bil dolgo časa notranja zadeva držav članic, uporabljal pa se je pogosto na področju jedrske energije in v vojaške namene. V zadnjih letih pa sta vedno večji pomen HPC za raziskave in industrijo ter eksponentna rast naložb, ki so potrebne za ohranitev evropske konkurenčnosti na svetovni ravni, privedla do splošnega konsenza, da bi „evropeizacija“ tega področja koristila vsem. To drži tudi za tiste države članice, ki imajo težave pri vzpostavljanju samozadostnih nacionalnih infrastruktur HPC, saj bodo lahko pomembno prispevale k zmogljivostim HPC na evropski ravni ter jih hkrati uporabljale.

„Projektna skupina za HPC“ v Evropi je leta 2006 objavila belo knjigo z naslovom „Scientific Case for Advanced Computing in Europe“[7], v kateri se je zavzela za to, da HPC podpre konkurenčnost EU. Pripravljena je bila v okviru načrta za raziskovalne infrastrukture ESFRI[8]. Prav tako je privedla do združitve nacionalnih strategij za HPC, npr. z ustanovitvijo centra Gauss za super računalništvo v Nemčiji in GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif) v Franciji. Obenem pa je tak razvoj dogodkov privedel tudi do ustanovitve PRACE, saj so se države članice in nacionalni akterji zavedli, da bodo lahko ostali konkurenčni samo s skupnimi in usklajenimi prizadevanji. To idejo je leta 2009 podprl tudi Svet, ki je pozval k nadaljnjim prizadevanjem na tem področju.

Priložnost se ponuja prav zdaj

HPC trenutno doživlja velike spremembe, saj se ravnokar razvija naslednja generacija računalniških sistemov („sistemi na ravni eksa“1) za leto 2020. Razvijanje teh novih sistemov s seboj prinaša številne velike izzive, od 100-kratnega zmanjšanja porabe energije[9] do razvoja programiranih modelov za računalnike, ki obsegajo na milijone računalniških elementov. Ti izzivi so enaki za vse akterje s tega področja in se jih ne da doseči zgolj z ekstrapolacijo, temveč bodo zahtevali radikalne inovacije v mnogih računalniških tehnologijah. To industrijskim in akademskim akterjem v EU nudi priložnost, da se ponovno uveljavijo na tem področju.

Evropa razpolaga s strokovnim znanjem po celotni dobavni verigi

Evropa ima vse potrebne tehnične zmogljivosti in človeške sposobnosti, da se lahko loti izziva na ravni eksa, tj. da lahko razvije lastne zmogljivosti, ki bodo pokrile celoten tehnološki spekter od procesorskih struktur do aplikacij[10]. Čeprav EU v primerjavi z ZDA pri ponudnikih sistemov HPC zaostaja, ima določene prednosti na področju aplikacij, računalništva nizke porabe, sistemov in integracij, ki jih lahko uporabi za uspešno udeležbo v tej globalni tekmi in vrnitev na svetovno prizorišče kot ena od dobaviteljic vrhunske tehnologije.

Partnerstvo za napredno računalništvo v Evropi – PRACE zaznamuje pot

Po ustanovitvi pravne osebe PRACE leta 2010 akademski sektor računalniške sisteme najvišjega kova združuje v enotno infrastrukturo in jih daje na voljo vsem raziskovalcem v EU. Kritična masa je dosežena, dostop do vodilnih sistemov HPC pa je zagotovljen na podlagi znanstvene odličnosti in ne na podlagi geografske lokacije raziskovalca. PRACE svoje storitve nadalje razširja na srednje zmogljive sisteme HPC, da bi zagotovil platformo za porazdeljeno računalništvo, ki je uporabnikom na voljo ne glede na njihovo lokacijo ali razpoložljivost nacionalnih sredstev. Model združevanja ter skupne uporabe sistemov in strokovnega znanja, ki ga uporablja PRACE, kar najbolj izkorišča vsa, čeprav omejena, razpoložljiva sredstva.

Koristi, ki jih oživitev HPC prinaša Evropi

Pridobitev neodvisnega dostopa do sistemov in storitev HPC v EU bi pripomogla k rasti in konkurenčnosti industrije IKT ter gospodarstvu nasploh. Naložbe v centre odličnosti HPC bi pripomogle k snovanju in sestavljanju namenskih sistemov HPC s posebnimi značilnostmi, ki so prikrojene določenim družbenim in industrijskim izzivom (na primer za simulacijo človeških možganov je potrebna drugačna računalniška arhitektura kot za snovanje in simulacijo učinkovitejšega akumulatorja za električne avtomobile).

5. Prihodnji izzivi

Združitev vseh treh navedenih dejavnikov, tj. (i) tekme za računalništvo na ravni eksa, (ii) razpoložljivost tehnologije v Evropi in (iii) uspeha PRACE, EU omogoča, da se lahko ponovno angažira na področju HPC in si prizadeva doseči vodilni položaj tako kot ponudnica tehnologij, sistemov, aplikacijskih kodov in storitev kot tudi na področju uporabe le-teh za reševanje večjih znanstvenih, industrijskih in družbenih težav.

Za preusmeritev trenutno padajočega trenda HPC v EU so potrebna skupna prizadevanja, da bomo učinkovitejše rešili številne šibke točke in izzive:

(a) Javne storitve HPC po vsej EU in znotraj držav članic so še vedno razdrobljene. Zaradi tega prihaja do neučinkovite rabe virov, izmenjava strokovnega znanja je izkoriščena le deloma.

(b) EU v primerjavi z drugimi regijami nameni občutno manj sredstev za nabavo vrhunskih računalniških sistemov (pol manj kot ZDA, čeprav imata podoben BDP5). Posledično sta količina računalniških sistemov v EU in njihova zmogljivost v primerjavi z drugimi regijami sveta enostavno premajhna, proračunska sredstva za raziskave in razvoj (R&R) na področju HPC pa so nizka.

(c) V Uniji se v primerjavi z ZDA proračunska sredstva za javna naročila namenjajo le redko za raziskave in razvoj prek predkomercialnega naročanja[11]. Predkomercialno naročanje (PCP) je sredstvo za javno naročanje inovativnih R & R, s katerim se lahko dosežejo specifični tehnološki in sistemski cilji. Zlasti v ZDA se že tako najsodobnejše HPC zahvaljujoč predkomercialnemu naročanju razvija še naprej[12]. Večino vrhunskih sistemov HPC v Uniji nabavlja javni sektor. Združitev nacionalnih sredstev in sredstev EU za predkomercialno naročanje je ključnega pomena za večjo zmogljivost HPC v EU in razvoj sistemov HPC na ravni eksa, ki si jih posamično ne more privoščiti nobena država članica.

(d) Evropski ponudniki HPC zaradi nacionalnih ureditev npr. za namene nacionalne varnosti, zelo težko prodajajo svoje proizvode javnemu sektorju v državah, ki niso članice EU in ki imajo nacionalne ponudnike HPC. Obenem pa pravice intelektualne lastnine, nastale v evropskih raziskovalnih projektih o HPC, pogosto koristijo zlasti matičnim družbam izven EU, ki sodelujejo v teh projektih, saj okvirni program določa zelo malo omejitev za prenos pravic intelektualne lastnine na partnerska podjetja v tretjih državah. Zato je treba najti bolj uravnoteženo ureditev.

(e) Medsebojno sodelovanje industrije in akademskega sveta na področju izkoriščanja vrhunskih računalniških sistemov, aplikacijskih kodov in storitev je omejeno, zlasti pri uporabi HPC za industrijske in storitvene inovacije. Prav tako v Evropi primanjkuje naprednega poskusnega vrhunskega računalništva, ki bi industriji in akademskemu svetu omogočalo proučevanje možnosti za tehnologijo na ravni eksa ali sodelovanje pri snovanju strojne in programske opreme za določene aplikacije.

(f) Razpoložljiva delovna sila, ki ima ustrezno izobrazbo in je dobro usposobljena na področju HPC, zlasti vzporednega programiranja, je maloštevilna. Poleg tega kariera znanstvenikov, ki raziskujejo računalniška orodja in aplikacijske kode, ni nič kaj privlačna. To otežuje izrabo HPC v raziskavah in industriji. Do leta 2020 bo računalniška zmogljivost, ki jo imajo danes najzmogljiveljši sistemi HPC, na voljo v namiznih sistemih. Bistveno je imeti visoko usposobljeno delovno silo, ki bo znala učinkovito uporabljati to računalniško zmogljivost.

6. Akcijski načrt za vodilni položaj Evrope na področju HPC

Svet je pozval k nadaljnjemu razvoju infrastrukture za evropsko visoko zmogljivo računalništvo in združitvi nacionalnih naložb v HPC, da se okrepi položaj evropske industrije in akademskega sveta na področju uporabe, razvijanja ter izdelovanja naprednih računalniških izdelkov, storitev in tehnologij3. To je kroven cilj prenovljene evropske strategije HPC.

Posebni cilji

Za dosego tega splošnega cilja so bili opredeljeni naslednji posebni cilji:

· Evropi zagotoviti infrastrukturo HPC svetovnega merila, ki bo izrabila prednosti široke palete uporabnikov iz akademskega sveta in industrije, ter zlasti MSP, vključno z delovno silo, ki bo visoko usposobljena na področju HPC;

· zagotoviti neodvisen dostop do tehnologij, sistemov in storitev HPC za EU;

· vzpostaviti vseevropski sistem za upravljanje HPC, da se združijo povišana sredstva in poveča učinkovitost, med drugim tudi s strateško uporabo skupnega in predkomercialnega naročanja;

· EU zagotoviti mesto med globalnimi akterji.

HPC ima velik strateški pomen za evropsko družbo, konkurenčnost in inovacije. Za dosego cilja odličnosti na področju uporabe HPC ter zagotovitev neodvisnega dostopa do sistemov in storitev v EU morajo države članice, Komisija in industrija istočasno uvesti več ukrepov. Ti ukrepi (našteti so v nadaljevanju) bodo sinergetično vplivali tako na ponudbo HPC kot tudi na povpraševanje po njem.

Dodatne raziskovalne dejavnosti, ki se nanašajo posebej na HPC, tukaj niso neposredno obravnavane, ker so del naprednega računalništva v skupnem strateškem okviru EU za raziskave in inovacije – Obzorje 2020[13].

6.1. Upravljanje na ravni EU

Akcijski načrt za oživitev HPC v EU zahteva ustrezno upravljanje, da se določijo konkretni cilji, sprejmejo politične odločitve, spremlja napredek ter učinkovito združujejo in uporabljajo razpoložljiva sredstva po vseh državah članicah. Upravljanje mora biti pošteno, odprto, enostavno in učinkovito ter pripomore k uravnovešanju in presojanju interesov, zmogljivosti ter sredstev.

Tako upravljanje ima dve poglavitni razsežnosti. Ti sta med seboj povezani prek centrov HPC/PRACE, ki spodbujajo razvoj in inovacije.

(a) Za industrijo, prek industrijsko vodene tehnološke platforme za ponudnike HPC za EU in mreže centrov za usposabljanje, ki zagotavljajo strokovno znanje in storitve v zvezi z aplikacijami HPC in razvijanjem programske opreme;

(b) za znanost, prek PRACE in centrov odličnosti, ki z uvajanjem ter uporabo programske opreme in storitev HPC obravnavajo ključne družbene in znanstvene izzive;

· Industrija EU, ki se ukvarja z dobavo sistemov in storitev HPC, bi morala usklajevati raziskovalne načrte prek tehnološke platforme ter tako ustvarjati kritično maso industrijskih R & R in HPC.

6.2. Finančna sredstva

Raven naložb, ki je leta 2009 za pridobivanje sredstev za zmogljivo računalništvo po vsej Evropi znašala 630 milijonov EUR letno5, ni dovolj, da bi sistemi in storitve HPC lahko ostali konkurenčni na globalni ravni. Morala bi se podvojiti na približno 1,2 milijarde EUR letno, da bi lahko Evropa ponovno postala pomemben akter na področju HPC5. Zainteresirane strani so takšno povišano naložbo potrdila v posvetovanjih.

Poleg že obstoječih prizadevanj bi bilo tako potrebnih še dodatnih 600 milijonov EUR letno, ki bi jih skupaj zagotovili nacionalni proračuni, Komisija (npr. Skupno načrtovanje programov) in industrijski uporabniki. Približno polovico teh sredstev bi se namenilo za nabavo sistemov HPC in preskusnih naprav, eno četrtino za usposabljanje ljudi ter preostalo četrtino za razvijanje in nadgradnjo programske opreme HPC.

· Unija, države članice in industrija bi morale povečati naložbe v HPC na približno 1,2 milijardi EUR letno – kar je enak delež BDP, kot ga vlagajo druge regije sveta.

6.3. Mehanizmi predkomercialnega naročanja in združevanje sredstev

Javni sektor je najpomembnejši kupec vrhunskega računalništva. Del proračunskih sredstev (10 % letno), ki ga porabi za nabavo sistemov HPC v EU, bi bilo treba porabiti za PCP za namene razvoja in ohranitve lastnih dobavnih zmogljivosti EU, ki zajemajo cel spekter tehnologij, tj. od procesnih arhitektur do aplikacij. S temi naložbami, ki jih spodbuja država, bi se dobaviteljem HPC v EU lahko zagotovila podpora[14] , da približno vsaki dve leti razvijejo nov sistem HPC, ki bo vodilni v svetu.

Ukrepi v zvezi s predkomercialnim naročanjem za raziskave in razvoj na področju HPC v EU bi lahko bili upravičeni do sofinanciranja Unije (npr. prek Obzorja 2020 – e-infrastrukture; instrumentov kohezijske politike)[15] , če bi se ravnali po eni od spodaj naštetih shem:

(a) Skupni ukrepi predkomercialnega naročanja, pri katerih sodeluje več držav članic ali vse (npr. ukrepi, ki jih organizira PRACE), za razvijanje vrhunskih zmogljivosti HPC z jasno evropsko začrtanimi cilji.

(b) Ukrepi predkomercialnega naročanja, ki jih izvajajo večji uporabniki ali posamične države članice (tj. brez združevanja nacionalnih proračunov), bi prav tako lahko prejeli finančna sredstva15 (v manjši meri kot ukrepi iz točke (a)), če (i) se ustrezni delež doseženega razvoja HPC zagotovi vsem evropskim uporabnikom, (ii) je predkomercialno naročanje odprto za vse pravne osebe, ki so upravičene do prejemanja finančnih prispevkov iz Obzorja 2020, in (iii) so specifikacije opredeljene tako, da odražajo potrebe na ravni EU.

· Države članice so pozvane, da izvajajo dejavnosti skupnih naročil in s predkomercialnim naročanjem oživijo razvoj naprednih sistemov in storitev HPC. Vsaka država članica mora aktivno spodbujati uporabo predkomercialnega naročanja in mu nameniti 10 % letnih proračunskih sredstev za naročila v zvezi s HPC.

· Komisija mora prispevati k financiranju, ki ga skupno zagotavljajo države članice za predkomercialno naročanje za R&R na področju sistemov in storitev HPC na ravni EU, ki so razpoložljivi po vsej EU.

· Projekte za e-infrastrukture v okviru HPC, ki prejemajo sredstva od Komisije, je treba spodbuditi k uporabi predkomercialnega naročanja, kadar je to ustrezno.

· Industrijo EU se spodbuja, da aktivno sodelujejo v prizadevanjih za razvijanje naprednega HPC in aplikacij kot odgovor na predkomercialno naročanje.

6.4. Nadaljnji razvoj evropskega ekosistema HPC

PRACE zagotavlja široko razpoložljivost sredstev HPC pod enakimi pogoji dostopanja. Zato ga je treba nadalje okrepiti z naslednjimi sposobnostmi: (i) združevanje nacionalnih sredstev in sredstev EU, (ii) določitev specifikacij in izvajanja skupnih (predkomercialnih) naročil za vrhunske sisteme, (iii) podpora držav članic pri pripravah javnih naročil, (iv) zagotavljanje raziskovalnih in inovacijskih storitev za industrijo, ter (v) zagotovitev platforme za izmenjavo sredstev in prispevkov, potrebnih za delovanje visoko zmogljive računalniške infrastrukture.

Poleg tega je treba vzpostaviti e-infrastrukturo za programsko opremo in orodja HPC. Ta bi naj z uskladitvijo ter spodbujanjem razvoja in razširitve kodov za vzporedno programsko opremo ter zagotavljanjem kakovostne programske opreme HPC uporabnikom nadalje utrdila dober položaj EU na področju aplikacij HPC.

· Države članice PRACE morajo podpirati razvoj PRACE v vodilno e-infrastrukturo na svetu.

· Za uporabo HPC na za Evropo najpomembnejših znanstvenih ali industrijskih področjih (npr. na področju energije, bioloških znanosti in podnebja) je treba ustanoviti centre odličnosti.

· PRACE mora izboljšati svoje upravljanje za opisano razširjeno vlogo, se pripraviti na prvo večje predkomercialno naročilo leta 2014, še naprej zagotavljati dostop do svojih storitev celotni evropski raziskovalni in izobraževalni skupnosti ter zagotavljati usposabljanje in strokovno znanje industriji. Centri za super računalništvo, ki svoje države zastopajo kot glavni partnerji PRACE, morajo pravno osebo PRACE okrepiti in organizirati tako, da bo lahko PRACE uspešno opravljal to razširjeno vlogo.

· Evropsko industrijo se močno spodbuja k uporabi storitev in znanja, ki ji jih ponujajo PRACE in njegovi partnerji.

· Komisija bo še naprej podpirala PRACE in zagotavljala, da ostane sestavni del evropske e-infrastrukture; prav tako bo zagotavljala podporo pri vzpostavljanju evropske e-infrastrukture za HPC in njenem delovanju. · Treba je vzpostaviti centre za sooblikovanje programske in strojne opreme, ki se bodo osredotočali na napredek tehnologij, sredstva HPC, orodja in metodologije.

6.5. Industrija, ki v celoti izrablja HPC

Industrija ima v vrhunskem računalništvu dvojno vlogo: prvič, za HPC zagotavlja sisteme, tehnologije in storitve programske opreme; in drugič, HPC uporablja za svoje inovacije izdelkov, procesov in storitev. Obe vlogi sta pomembni za izboljšanje konkurenčnosti Evrope. Dostop do HPC, modeliranja, simulacij, storitev izdelave prototipov izdelkov in posvetovanja je zlasti pomemben za MSP, saj lahko samo tako ostanejo konkurenčna. Ta akcijski načrt zagovarja dvojni pristop: okrepitev tako industrijskega povpraševanja kot tudi ponudbe HPC.

· Države članice se spodbuja, da uvedejo centre za usposabljanje na področju HPC, ki industriji in zlasti MSP olajšujejo dostop do storitev HPC, ter podprejo centre za super računalništvo, na katera bi lahko prenašali strokovno znanje.

· Komisija mora podpirati vzpostavitev mreže centrov za usposabljanje na področju HPC ter tako spodbuditi vseevropske storitve in razširjanje najboljših praks (npr. podpiranje strokovnih ekip HPC, ki pomagajo industrijskim uporabnikom).

· Države članice in Komisija morajo sprejeti potrebne ukrepe za bistveno povečanje delovne sile, ki bo dobro izobražena in usposobljena na področju HPC (npr. prek vzorčnega učnega načrta in usposabljanja v centrih za usposabljanje na področju HPC)[16].

· Industrija HPC v EU si mora bolj prizadevati za neodvisno in glede na tehnični napredek ustrezno ponudbo ključnih komponent, programske opreme in sistemov HPC v EU.

· Industrija EU mora imeti proaktivnejši pristop k uporabi HPC kot bistvenega orodja za razvoj inovativnih storitev in izdelkov.

6.6. Zagotavljanje enakih pogojev

Za razvoj neodvisne industrijske zmogljivosti na področju vrhunskega HPC, ki bo sposobna preživeti, mora EU zagotoviti, da bo imela njena industrija HPC enak pošten dostop do svetovnih trgov, kot ga ima industrija iz drugih regij sveta do notranjega trga EU, ter da bodo evropske naložbe v raziskave in razvoj na področju HPC jasno koristile gospodarstvu EU.

· Komisija mora v dialogu o IKT in trgovinskih pogajanjih z zadevnimi državami opozoriti na neenakosti pri dostopu do trga HPC, da zagotovi, da bodo nacionalna naročila na področju HPC in R & R teh držav odprti za industrijo s sedežem v EU14.

· Komisija lahko za pravice intelektualne lastnine, ki nastanejo na področju HPC s podporo Obzorja 2020, določi dodatne obveznosti v zvezi z izkoriščanjem rezultatov[17].

7. Sklepne ugotovitve

Z ustanovitvijo Evropske vesoljske agencije (ESA) leta 1975 se je Evropa odločila, da je neodvisen dostop do vesolja strateški cilj, ki je bistven za konkurenčnost Evrope. V tem sporočilu se zavzema za podobno strateško odločitev glede sistemov in storitev HPC, ki so bistvenega pomena za družbeni, gospodarski in znanstveni razvoj EU ter njeno konkurenčnost. Ta obnovljena strategija HPC bo EU zagotovila, da bo postala središče inovacij, vozlišče znanstvene odličnosti in globalni partner. EU mora biti med vodilnimi v globalni tekmi za računalništvo na ravni eksa.

Komisija bo v tesnem sodelovanju z državami članicami spremljala izvajanje tega akcijskega načrta ter do leta 2015 o tem poročala Evropskemu parlamentu in Svetu.

[1] Visoko zmogljivo računalništvo (HPC) se v tem sporočilu uporablja kot sopomenka za vrhunsko računalništvo, super računalništvo, računalništvo svetovnega merila itd., da se ga tako loči od porazdeljenega računalništva, računalništva v oblaku in računalniških strežnikov.

Opredelitve o tem, kako zmogljiv mora biti računalnik, da se šteje za „visoko zmogljivega“, ni. Razlog za to je, da zmogljivost mikroprocesorjev že več let eksponentno narašča, zaradi česar bi bila vsaka opredelitev zmogljivosti zelo hitro zastarela. Načeloma se računalnik šteje za visoko zmogljivega, če uporablja več procesorjev (na desetine, stotine ali celo tisočine), ki so med seboj povezani v omrežje, s čimer dosegajo zmogljivosti, ki občutno presegajo zmogljivosti enega samega procesorja. Uporabo več procesorjev hkrati včasih imenujemo vzporedno računalništvo. Najzmogljivejše naprave iz leta 2010 uporabljajo več sto tisoč procesnih jeder in opravijo 1015 operacij s plavajočo vejico na sekundo (t. i. „peta-flop“). To je 1 000-krat več od tega, kar je bila sposobna najzmogljivejša naprava iz leta 2000, ki je bila takrat 1 000-krat zmogljivejša od računalnikov pred desetletjem. Strokovnjaki napovedujejo, da bodo računalniki na ravni eksa (sposobni opraviti 1018 operacij na sekundo) obstajali pred letom 2020.

[2] PRACE: www.prace-ri.eu

[3] COM(2009) 108; Sklepi Sveta (17190/09) in (9451/10)

[4] Npr. The Virtual Physiological Human initiative, www.vph-noe.eu The Human Brain Project, www.humanbrainproject.eu

[5] Študiji IDC (mednarodnega podatkovnega centra) „ A Strategic Agenda for European Leadership in Supercomputing: HPC 2020“ in „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] Evropski strateški forum za raziskovalne infrastrukture

ec.europa.eu/research/infrastructures/index_en.cfm?pg=esfri

[9] V skladu s cilji Evrope glede okolju prijaznega gospodarstva, ec.europa.eu/europe2020/targets/eu-targets/index_sl.htm; COM(2009) 111, o spodbujanju uporabe informacijskih in komunikacijskih tehnologij za olajšanje prehoda na energetsko učinkovito gospodarstvo z nizkimi emisijami ogljika

[10] Posvetovalna srečanja strokovnjakov za HPC septembra 2010 in marca 2011: cordis.europa.eu/fp7/ict/e-infrastructure/events-p-2011_en.html

[11] COM(2007) 799, Predkomercialna naročila: spodbujanje inovacij za zagotavljanje visokokakovostnih trajnostnih javnih storitev v Evropi: „Javni sektor v ZDA porabi za naročila R & R 50 milijard USD letno, kar je 20-krat več kot v Evropi [..]“.

[12] Poročilo EURAB, PREST 2004, US defence R&D spending: an analysis of the impacts.

[13] COM(2011) 811 konč., Posebni program za izvajanje Obzorja 2020 – Okvirni program za raziskave in inovacije (2014–2020), 1.1. Informacijske in komunikacijske tehnologije: Računalništvo naslednje generacije.

[14] V skladu s Sporazumom STO o vladnih naročilih, člen III

[15] Znotraj omejitev proračuna, ki je v okviru programa dodeljen za ta namen. Pod pogojem, da bo zakonodajni organ sprejel program Obzorje 2020.

[16] V skladu s COM(2007) 496, E-znanja za 21. stoletje: spodbujanje konkurenčnosti, rasti in zaposlovanja.

[17] V skladu s členoma 40 in 41 COM(2011) 810 konč., „Pravila za sodelovanje v okvirnem programu za raziskave in inovacije Obzorje 2020 ter razširjanje njegovih rezultatov (2014–2020)“