SV Europeiska unionens officiella tidning C 299/148

Yttrande från Europeiska ekonomiska och sociala kommittén om ”Meddelande från kommissionen till Europaparlamentet, rådet, Europeiska ekonomiska och sociala kommittén samt Regionkommittén – Högpresterande datorsystem: Europas plats i en global kapplöpning”

COM(2012) 45 final

2012/C 299/27

Föredragande: Isabel CAÑO AGUILAR

Den 18 april 2012 beslutade Europeiska kommissionen att i enlighet med artikel 304 i fördraget om Europeiska unionens funktionssätt rådfråga Europeiska ekonomiska och sociala kommittén om

"Meddelande från kommissionen till Europaparlamentet, rådet, Europeiska ekonomiska och sociala kommittén samt Regionkommittén – Högpresterande datorsystem: Europas plats i en global kapplöpning"

COM(2012) 45 final.

Facksektionen för transporter, energi, infrastruktur och informationssamhället, som svarat för kommitténs beredning av ärendet, antog sitt yttrande den 25 juni 2012.

Vid sin 482:a plenarsession den 11–12 juli 2012 (sammanträdet den 11 juli) antog Europeiska ekonomiska och sociala kommittén följande yttrande med 143 röster för, 1 röst emot och 3 nedlagda röster.

1. Sammanfattning och rekommendationer

1.1 Kommittén instämmer i princip i kommissionens meddelande och stöder med eftertryck dess mål. Högpresterande datorsystem (HPC) är en förutsättning för nya insikter och grunden för utvecklingen av många innovativa produkter, förfaranden och tjänster.

1.2 HPC ingår i den digitala agendan och har blivit ett oundgängligt inslag i moderna forskningslandskap och samhällsekonomier, t.ex. i energi-, klimat-, hälso-, ekonomi-, samhälls- och försvarspolitiken. HPC är av strategisk betydelse för Europa 2020-strategin.

1.3 Kommittén stöder vidareutvecklingen av det europeiska HPC-ekosystemet och forskningsinfrastrukturen Prace, som redan har inrättats för detta ändamål och som är tänkt att säkerställa en bred tillgång till HPC-resurser på lika villkor för alla potentiella användare/aktörer i EU, framför allt vid universiteten och i de små och medelstora företagen.

1.4 Utöver den avtalsrättsliga och finansiella sidan hos ett kraftfullt HPC-ekosystem står man vid vidareutvecklingen av HPC inför två lika viktiga uppgifter: dels att utveckla hårdvara för nästa generation av datorer, s.k. exaskala-datorer, dels att utveckla och sprida de mycket krävande instrument som behövs för att använda dem, nämligen "mjukvaran". Dessa båda uppgifter borde tillmätas lika stor vikt.

1.5 Kommittén stöder därför förslaget om att fördubbla den nivå på investeringarna i HPC som hittills har uppnåtts inom EU, till cirka 1,2 miljarder euro per år. Det skulle alltså behövas ytterligare 600 miljoner euro, som framför allt bör komma från EU, medlemsstaterna och de industriella användarna. På så sätt skulle man uppnå en investeringskvot liknande den i andra delar av världen. I grova drag skulle hälften av dessa kompletterande resurser läggas på upphandlingen av HPC-system och testanläggningar, och den andra hälften till lika stora delar på utbildning och på utveckling och skalökning av HPC-mjukvara.

1.6 Detta kräver å ena sidan ett samarbete mellan forskningsinstitutioner/universitet och industri. Enligt kommittén är offentlig-privata partnerskap ett särskilt lämpat och redan beprövat instrument för detta. I enstaka fall skulle man också kunna överväga "förkommersiell upphandling", men detta är inte något som kommissionen borde föreskriva som det enda valet.

1.7 Detta kräver å andra sidan omfattande stödmedel från medlemsstaterna och EU. Dessa behövs både direkt för ovannämnda uppgifter för att vidareutveckla ett kraftfullt HPC-system och indirekt för att utbilda fackkunnig personal med de höga och medelhöga kvalifikationer som behövs, alltså för universiteten och deras personal.

1.8 Kommittén uppmanar rådet och medlemsstaterna att med tanke på det ekonomiska och finansiella krisläget under inga omständigheter åsidosätta ovannämnda åtgärder som är nödvändiga för HPC och ju framför allt behövs för att öka den ekonomiska styrkan och konkurrenskraften. Det skulle annars bli början till en farlig nedåtgående spiral.

1.9 Enligt kommittén är den första prioriteringen att det ska finnas ett konkurrenskraftigt HPC-system i och för Europa. Detta mål innebär dock inte en protektionistisk industripolitik. Man borde snarare anstränga sig för att bibehålla eller skapa det kunnande som krävs för att utveckla och använda HPC och de arbetstillfällen och de beslutsnivåer som krävs också i Europa. Ytterligare samarbete med de globala aktörer som hittills har varit tekniskt ledande och också är verksamma eller arbetar med forskning och utveckling i Europa och som samarbetar med europeiska företag med ledande expertis inom särskilda HPC-segment, skulle samtidigt kunna skapa den kritiska potential som krävs för att konkurrera med den ledande roll som Kina förväntas få på marknaden i framtiden.

2. Sammanfattning av kommissionens meddelande

2.1 Kommissionen redogör i meddelandet för de högpresterande datorsystemens (High-Performance Computing, HPC) strategiska betydelse. Högpresterande datorsystem används i meddelandet som en synonym till avancerade datorsystem, superdatorer, datorsystem av världsklass etc., för att särskilja sådana system från distribuerade system, molnbaserade datortjänster och datorservrar. Det grundar sig på meddelandet om IKT-infrastruktur för e-vetenskap och på rådets slutsatser, där man efterlyste ytterligare utveckling av datainfrastrukturer såsom partnerskapet för avancerad datateknik i Europa (Prace, www.prace-ri.eu) och att man skulle slå ihop sina investeringar i högkapacitetsdata inom Prace.

2.2 Medlemsstaterna, industrin och vetenskapssamhället uppmanas att i samarbete med kommissionen intensifiera de gemensamma ansträngningarna för att fram till 2020 säkra ett europeiskt ledarskap i tillhandahållandet och användningen av HPC-system och HPC-tjänster.

2.3 HPC-systemen drivs på dels för att på ett mer effektivt sätt än hittills kunna hantera stora samhälleliga och vetenskapliga utmaningar, t.ex. tidig upptäckt och behandling av sjukdomar, kartläggning av den mänskliga hjärnan, prognoser för klimatutvecklingen och förebyggande av katastrofer, dels för att tillgodose industrins behov av innovativa produkter och tjänster.

2.4 Utmaningarna i samband med utveckling av ännu mer kraftfulla HPC-system kan inte klaras genom enbart extrapolering utan förutsätter radikal innovation på många tekniska områden. Det ger EU-aktörer inom industrin och den akademiska världen möjlighet att flytta fram sina positioner inom det här området.

2.5 EU investerar betydligt mindre än andra regioner i anskaffning av avancerade datasystem (endast hälften så mycket som USA, utgående från samma BNP-nivå). Därmed är datasystemen i Europa alltför få och har alltför låg kapacitet jämfört med andra områden i världen. Dessutom satsas endast små summor i FoU-budgetarna på HPC.

2.6 Andra aspekter som behandlas i meddelandet är

— partnerskapet för avancerad datateknik i Europa (Prace),

— Europas expertis i hela leveranskedjan,

— vinsterna för Europa av en nystart för HPC,

— framtida utmaningar,

— en HPC-handlingsplan för Europa,

— styrelseformer på EU-nivå,

— förkommersiell upphandling och sammanförande av resurser, och

— vidareutveckling av det europeiska HPC-ekosystemet.

3. Allmänna kommentarer

3.1 Principiellt stöd

3.1.1 Kommittén instämmer i princip i kommissionens meddelande och stöder med eftertryck dess mål. HPC-systemen är grunden för utvecklingen av många nya produkter, förfaranden och tjänster. De hör inte bara till de viktigaste möjliggörande teknikformerna utan är också en förutsättning för utforskning av komplexa system. HPC är på så sätt ett grundläggande inslag i Europa 2020-strategin.

3.1.2 Genom utvecklingen och användningen av allt kraftfullare datorer har HPC under de senaste årtiondena blivit en viktig tredje pelare för forskning och utveckling, som inte bara kompletterar de "klassiska" pelarna experiment (inklusive demonstrations- och provningsanläggningar) och teori utan samtidigt också genomsyrar dem. Därigenom har den nya vetenskapen "simuleringsvetenskap" uppstått. Vidare är HPC ett viktigt instrument för komplexa datainsamlingar samt analys- och prognossystem. HPC ingår nu i den digitala agendan och har blivit ett oundgängligt inslag i moderna forskningslandskap och samhällsekonomier, t.ex. i energi-, klimat-, hälso-, ekonomi-, samhälls- och försvarspolitiken.

3.2 Superdatorer

De avgörande hårdvaruinstrumenten för HPC är s.k. superdatorer som har två kännetecknande drag:

— Deras effekt kan enbart uppnås med ett enormt antal separata datorer (processorer) som används samtidigt, dvs. parallellt. I nuläget utformas superdatorer med upp till en miljon sådana separata processorer. För att på bästa möjliga sätt kunna använda dessa mycket komplexa datorinstrument måste man därför utveckla mycket krävande och svåra datorprogram ("mjukvara") och göra dem tillgängliga för användarna. Detta är en mycket specialiserad uppgift som hittills i hög grad har underskattats.

— Behovet av elkraft för att driva ännu mer kraftfulla datorer ökar i en omfattning som i nuläget inte anses möjlig att tillgodose. Om man inte utvecklar helt nya byggelement med ett 99 % (!) lägre elbehov, skulle man för en nästa generationens superdator (i exaskala) behöva minst ett eget kraftverk med en kapacitet på 1 000 MW. Att minska detta behov till en realistisk nivå är en enorm och svår teknisk utmaning.

3.3 Aspekter på en europeisk stödpolitik

Kommittén konstaterar att kommissionen i sitt meddelande ägnar sig mindre åt de vetenskapliga och tekniska utmaningarna än åt aspekterna av den europeiska stöd- och utvecklingspolitik som enligt kommissionen behövs, och lägger fram förslag om vilka instrument som bör användas. Kommittén hyser här vissa betänkligheter och rekommenderar ytterligare en omgång i samrådet (se punkt 4.4).

3.4 Balans mellan hårdvara och mjukvara

En av kommitténs viktigaste rekommendationer är att man i större utsträckning bör belysa frågor som rör mjukvaran, eftersom dessa också utgör en mycket viktig sida av problemet samt utarbeta lösningar, framför allt när det gäller utveckling, prövning och spridning av de nödvändiga användarprogrammen. Här finns det ett stort behov av forskning, utveckling, inlärning och utbildning på de olika nivåerna i utbildnings- och användarsystemet. Detta förutsätter att det finns tillräckligt stöd för dessa åtgärder inom universiteten, forskningsinstitutionerna och industrin. Kommittén rekommenderar att kommissionen avhjälper denna brist.

3.5 Kvalificerad personal – universitet och utrustning

En kritisk begränsande faktor i detta sammanhang är utbildningen av och tillgången till tillräckligt kvalificerad personal (se exempelvis http://www.hpcwire.com/hpcwire/2012-04-04/supercomputing_education_in_russia.html), både för det forsknings- och utvecklingsarbete som krävs och för en effektiv användning av HPC-systemen. Dessa ansträngningar borde också omfattas av stödåtgärderna. En viktig förutsättning för detta är universitet med tillräckliga finansiella medel och personalresurser, där ett tillräckligt antal internationellt erkända mjukvaruexperter och utvecklingsingenjörer undervisar och forskar och där en högkvalificerad utbildning kan erbjudas som grundar sig på erfarenheterna inom forskning och utveckling.

3.6 Ett europeiskt HPC-ekosystem – Prace

3.6.1 Vad är Prace?

De som driver och använder de nationella HPC-centrumen erkände 2005 behovet av en europeisk HPC-infrastruktur som kan användas av alla partner och har sedan dess verkat för att främja detta. Företrädare för inledningsvis 14 europeiska stater har inrättat Prace-partnerskapet med som mål att främja, använda och vidareutveckla HPC i Europa.

Detta ledde till att HPC var en av de forskningsinfrastrukturer som valdes ut för den första Esfri-förteckningen (1). Sedan också de rättsliga, finansiella, organisatoriska och tekniska förutsättningarna hade skapats, grundades år 2010 Prace AISBL (Association Internationale Sans But Lucratif) med säte i Bryssel, för att ge användare hos alla partner tillgång till de fem mest kraftfulla och nationellt anskaffade HPC-systemen i Europa. Prace har i nuläget 24 medlemmar, bland annat också från Israel och Turkiet. I FP7 får Prace finansiellt stöd i tre projekt, framför allt för arbete med anknytning till portering, optimering och skalning av tillämpningar samt för intensiv användarutbildning. För närvarande har fyra partnerländer (Tyskland, Frankrike, Italien och Spanien) utlovat datorkapacitet till ett värde av 100 miljoner euro var. Tilldelningen av användningskvoterna sker i en alleuropeisk peer review-process genom en oberoende vetenskaplig styrkommitté.

3.6.2 Kommitténs ståndpunkt i fråga om Prace

Kommittén stöder vidareutvecklingen av det europeiska HPC-ekosystemet och den forskningsinfrastruktur som redan har inrättats för detta ändamål och som säkerställer eller är tänkt att säkerställa en bred tillgång till HPC-resurser på lika villkor. I samband med detta måste man se till att alla potentiella användare/aktörer i EU, framför allt också de vid universiteten och i de små och medelstora företagen som inte har en direkt anknytning till Prace som organisation, får möjlighet att delta i utvecklingen och användningen av resurserna på samma villkor som alla andra aktörer. Det handlar dock inte bara om det lättare problemet att skapa lika tillgång till befintliga HPC-resurser, som faktiskt kan lösas, utan om forskning, utveckling och slutligen också upphandling av ett nytt slags och många gånger kraftfullare framtida HPC-ekosystem med exaskala-datorer (se nedan punkt 4.1) som centrala instrument och om utveckling av den krävande mjukvara som behövs för detta. I detta sammanhang rekommenderar kommittén att man undviker oöverlagda koncentrationsprocesser och beslut om ett visst övergripande system för att möjliggöra konkurrens och den pluralism i form av möjliga strategier och idéer som behövs för ett lyckat ekosystem och som krävs för att uppnå det mycket ambitiösa målet. Denna delikata fråga om en välavvägd forsknings-, utvecklings- och konkurrenspolitik behandlas i nästa kapitel. Här anser kommittén att det fortfarande finns behov av ytterligare diskussioner mellan de potentiella aktörerna.

3.7 En uppmaning till rådet och medlemsstaterna

3.7.1 Mot bakgrund av den ekonomiska krissituationen i många av EU:s medlemsstater finns en tendens, som med tanke på det svåra läget är förståelig, att genomföra besparingar just inom utbildning, forskning och utveckling. Detta skulle dock leda till en fatal nedåtgående spiral, eftersom det framför allt är de nya teknikformerna, innovationerna och de färdigheter som hänger samman med dessa som behövs för ekonomisk tillväxt och konkurrenskraft.

3.7.2 Kommittén uppmanar därför med eftertryck rådet och alla medlemsstater att inte låta sig förledas av lättare åtgärder, utan framför allt investera i det som är nytt och förutsättningarna för detta och alltså till och med öka stödet på detta område i stället för att minska det. Sätt inte framtiden på spel!

4. Särskilda kommentarer

4.1 Exaskala-projektet

Utvecklingen av nästa generation av superdatorer kallas exaskala-projektet. Detta förutsätter att man på alla nivåer i det övergripande systemet verkligen förbättrar och förmodligen till och med helt nyutvecklar framför allt de enskilda komponenter som krävs för det elektriska kapacitetsbehovet. Detta är en svår uppgift i samarbetet – och i skärningspunkten – mellan forskningsinstitutioner och industri.

4.2 Samarbete mellan forskning och industri

Kommittén har flera gånger uttalat sig om detta svåra ämnesområde (se till exempel CESE 330/2009). I ett yttrande om "Horisont 2020" (CESE 806/2012) som antogs nyligen rekommenderade kommittén bland annat följande: "I samband med kunskapsöverföring bör man därför fundera på nya strategier för industri- och konkurrenspolitiken.

Det är då tveksamt om förkommersiell upphandling (PCP) är ett lämpligt instrument för samarbete mellan forskningscenter och näringslivet. Kommittén rekommenderar därför att de olika och delvis motstridiga målsättningarna för och kraven på forsknings-, innovations-, och industripolitiken fastställs, diskuteras och klarläggs tillsammans med berörda parter. Eventuellt krävs till och med undantagsregler i vissa fall." (Se också punkt 4.4 nedan.)

4.3 Utvecklingsarbete för exaskala

Om man specifikt ser på exaskala innebär detta att man såsom brukligt är inom modern forskning och utveckling involverar både stora och små företag, inklusive de internationellt mest framgångsrika aktörerna (se även punkt 4.5) på de olika områdena (t.ex. processorer och de många andra komponenterna), i partnerskap mellan forskning och industri och samtidigt undviker oöverlagda beslut. I slutändan kan ett optimerat utkast till ett övergripande system inte utarbetas förrän man vet vilka komponenter som kan eller har kunnat utvecklas och med vilken kapacitet. Tyvärr finns det exempel ur det förflutna på att man har brutit mot detta och misslyckats.

4.4 Stödstrategin för detta – "offentlig-privata partnerskap"

Med tanke på den stora betydelsen av ett kraftfullt HPC-system i och för Europa rekommenderar kommittén därför att man tillsammans med de många potentiella aktörerna, framför allt dem som ingår i Prace-plattformen, utarbetar och gemensamt lägger fram en önskvärd strategi för stöd från kommissionen innan de strategier som beskrivs i kommissionens meddelande genomförs. Enligt kommittén är framför allt offentlig-privata partnerskap ett väl beprövat och lämpligt instrument för att uppnå utvecklingsmålen för HPC. "Förkommersiell upphandling", som kommissionen förespråkar i sitt förslag, kan därför visserligen lämpa sig i enskilda fall, men bör inte införas allmänt.

4.5 Globala aktörer

I samband med detta borde man också klargöra att den första prioriteringen är att det i framtiden ska finnas ett konkurrenskraftigt och kraftfullt HPC-system i och för Europa. Med tanke på att denna sektor tills vidare domineras av "globala aktörer" (t.ex. IBM, CRAY och INTEL) vars ägande, produktionsorter och forskningslaboratorier har global spridning, anser kommittén att det är viktigt att man också i Europa bibehåller eller skapar det kunnande som krävs för att utveckla och använda HPC och de arbetstillfällen och de beslutsnivåer som krävs. Ytterligare samarbete med de firmor som hittills har varit ledande, men också med nystartade företag som kan komma att bli ledande på sitt område, skulle här samtidigt kunna skapa den kritiska potential som krävs för att stå emot den ledande roll som Kina förväntas få på marknaden i framtiden.

4.6 Mer finansiella medel

Kommittén stöder förslaget om att fördubbla den nivå på investeringarna i HPC som hittills har uppnåtts inom EU, till cirka 1,2 miljarder euro per år. Det skulle alltså behövas ytterligare 600 miljoner euro, som framför allt bör komma från EU, medlemsstaterna och de industriella användarna. På så sätt skulle man uppnå en investeringskvot liknande den i andra delar av världen. Förslaget går ut på att i grova drag hälften av dessa kompletterande resurser läggs på upphandling av HPC-system och testanläggningar, en fjärdedel på utbildning och den återstående fjärdedelen på utveckling och skalökning av HPC-mjukvara.

De stora finansieringsbehoven beror på de höga kostnaderna för HPC. Det kostar över 100 miljoner euro att anskaffa en superdator, och varje år tillkommer minst 20 miljoner euro för underhåll och drift. Därför behövs offentlig-privata partnerskap, som det också finns exempel på i de länder som är ledande på HPC-området.

4.7 Lika möjligheter och immateriell äganderätt

Kommissionen talar i sitt meddelande om de stora svårigheter som de europeiska HPC-leverantörerna har med att sälja sina produkter till den offentliga sektorn i länder utanför EU där det finns nationella HPC-leverantörer. HPC-användningen på strategiskt viktiga områden – t.ex. kärnkraft, militärindustri, olje- och gasindustri – måste uppfylla i det närmaste oöverstigligt höga säkerhetskrav. Europeiska forskningsprojekt som utvecklas inom ramprogrammet kan dock indirekt vara till nytta för företag i länder utanför EU.

Med tanke på att alla fördragsparter inom ramen för Världshandelsorganisationens avtal om offentlig upphandling måste ta hänsyn till principerna om nationell behandling och icke-diskriminering (artikel III) stöder kommittén kommissionens förslag om att i handelsförbindelserna med länder utanför EU ta upp frågan om tillträde till HPC-marknaden på lika villkor.

Kommittén stöder därför de planer som kommissionen har lagt fram i sitt förslag om Horisont 2020 (COM(2011) 809 final av den 30 november 2011) på att tydligt klargöra och försvara den immateriella äganderätten.

4.8 HPC och energiförbrukning

Inom ramen för framtidens frågeställningar måste man också ta ställning till energiförbrukningen som en bromsande faktor i HPC-utvecklingen (The Greening of HPC - Will Power Consumption Become the Limiting Factor for Future Growth in HPC?, München den 10 oktober 2008, http://www.hpcuserforum.com/presentations/Germany/EnergyandComputing_Stgt.pdf) (se också punkt 3.2). Med den teknik som vi har tillgång till i dag skulle exaskala-systemen förbruka massor av energi, och detta skulle driva upp driftskostnaderna (energikostnaderna skulle utgöra uppskattningsvis 50 % av driftskostnaderna) och drabba miljön.

Det finns olika strategier för energieffektiv teknik, t.ex. hybridsuperdatorer, men dessa ger upphov till frågor ("Framstegen i fråga om anordningar med lägre elbehov gör det möjligt att bygga framtida system med exaskala-prestanda. Frågan är dock hur vi ska använda denna omvälvande teknik.", A Strategy for Research and Innovation Trough High Performance Computing, University of Edinburgh, 2011). När det gäller arkitekturen har t.ex. många energibesparingsstrategier utarbetats. Man har bl.a. fastställt öar med olika matningsspänningar (som till och med kan stängas av), användning av energieffektiva minnen (drowsy cache) och selektiv avstängning av enheter. Genom flerkärniga processorer, multitrådning och kluster kan man förena beräkningslasten med målet om att minska energiförbrukningen och värmeutvecklingen (Green IT: Tecnologías para la Eficiencia Energética en los Sistemas TI, Universidad Politécnica de Madrid, 2008).

Kommittén föreslår därför att främjandet av energibesparande teknik tas med som en viktig aspekt i EU:s HCP-projekt.

Bryssel den 11 juli 2012 Europeiska ekonomiska och sociala kommitténs ordförande Staffan NILSSON

(1) EUT C 182, 4.8.2009, s. 40.