Jarenlang ging het bij Europese plannen voor eigen processors vooral over onderzoeksprogramma’s, roadmaps en technologische onafhankelijkheid die ergens in de toekomst gerealiseerd moest worden. De levering van de eerste Rhea1-processors van SiPearl aan Bull laat zien dat daar langzaam verandering in komt. De Europees ontworpen CPU wordt daadwerkelijk onderdeel van JUPITER, Europa’s eerste exascale-supercomputer.
Het is maar één processor en Europa is daarmee bepaald nog niet onafhankelijk van Amerikaanse en Aziatische chiptechnologie. Toch is de stap interessant. Rhea1 komt voort uit de European Processor Initiative (EPI), een Europees programma dat jaren geleden werd opgezet om eigen kennis en technologie voor high-performance computing te ontwikkelen. Wat ooit begon als een Europees onderzoeksprogramma eindigt nu dus in hardware die in een operationele Europese supercomputer wordt geplaatst.
SiPearl heeft de eerste Rhea1-processors inmiddels geleverd aan Bull, dat de chips gaat integreren in zijn BullSequana XH3000-platform. Dat platform vormt de basis voor JUPITER, de exascale-supercomputer bij het Jülich Supercomputing Centre in Duitsland.
Van onderzoeksproject naar echte processor
Juist die overgang van onderzoeksproject naar daadwerkelijk product is belangrijk. Europa heeft de afgelopen jaren veel geld gestoken in programma’s om minder afhankelijk te worden van Amerikaanse en Aziatische technologie. Daarbij gaat het niet alleen om chipproductie via de European Chips Act, maar ook om chipontwerp, processorarchitecturen en complete HPC-systemen.
Rhea1 is daarvan een concreet resultaat. De processor telt meer dan 61 miljard transistors en beschikt over 80 Arm Neoverse V1-cores, vier HBM-geheugenstacks en vier DDR5-interfaces. Vooral de combinatie met High Bandwidth Memory is belangrijk voor HPC- en AI-toepassingen waarbij grote hoeveelheden data snel tussen processor en geheugen moeten worden verplaatst.
De processor wordt gebruikt in de Cluster Module van JUPITER. Deze module is bedoeld voor algemene en geheugenintensieve HPC-workloads. Daarnaast heeft JUPITER een veel grotere GPU-gebaseerde Booster Module voor sterk parallelle berekeningen. Het systeem combineert daarmee verschillende typen processors voor verschillende soorten rekenwerk. Daarmee krijgt Europa dus voor het eerst een eigen processorontwerp op een prominente plaats in een Europese exascale-supercomputer.
Stap voor stap
Het past in een ontwikkeling die breder is dan alleen Rhea1. De European Processor Initiative heeft de afgelopen jaren niet alleen aan deze CPU gewerkt, maar bijvoorbeeld ook aan accelerator-technologie op basis van RISC‑V. Nu EPI zijn tweede fase heeft afgerond, moeten vervolgprogramma’s als EUPEX, EUPILOT en DARE de ontwikkelde technologie verder richting praktische toepassingen brengen.
Het interessante is daarmee niet alleen wat Rhea1 technisch kan. Belangrijker is misschien dat er langzaam een keten begint te ontstaan waarin Europese onderzoeksprogramma’s, chipontwerpers, systeemleveranciers en supercomputingcentra daadwerkelijk met elkaar worden verbonden.
Dat was lang een zwakke plek in Europa. Er is veel kennis op het gebied van halfgeleiders, HPC en processorontwerp, maar veel van die kennis leidde niet vanzelf tot Europese producten die ook op grote schaal werden ingezet. Met Rhea1 wordt ten minste één deel van die kloof overbrugd.
Nog lang niet onafhankelijk
Tegelijkertijd moet de term ‘Europese processor’ wel in perspectief worden geplaatst. Rhea1 is in Europa ontworpen, maar maakt gebruik van Arm-technologie en wordt geproduceerd door het Taiwanese TSMC. SiPearl noemt de CPU een Europese sovereign processor, maar volledige technologische autonomie is daarmee niet bereikt.
Ook JUPITER zelf illustreert die afhankelijkheid. De krachtige Booster Module van de supercomputer maakt gebruik van NVIDIA-technologie. De komst van Rhea1 betekent dus niet dat JUPITER ineens uit uitsluitend Europese technologie bestaat.
Het laat eerder zien hoe Europa zijn afhankelijkheid stap voor stap probeert te verkleinen: eerst eigen ontwerpkennis ontwikkelen, vervolgens eigen chips laten produceren en die daarna ook daadwerkelijk in grote computersystemen gebruiken.
Dat proces verloopt bovendien niet zonder vertraging. Toen in 2023 werd aangekondigd dat Rhea1 in JUPITER zou worden gebruikt, was het de bedoeling dat de processor in 2024 beschikbaar zou komen. De eerste chips worden uiteindelijk in 2026 in het systeem geïntegreerd.
Voor het ontwikkelen van een complexe serverprocessor is zo’n vertraging niet uitzonderlijk, maar het geeft wel aan hoe lastig het is om een nieuwe processorarchitectuur van ontwerp naar productie en vervolgens naar een operationeel HPC-systeem te brengen.
Meer dan supercomputers
De betekenis van Rhea1 kan bovendien verder reiken dan JUPITER. SiPearl richt zijn processors niet alleen op supercomputers, maar ook op AI-systemen en datacenters. De kennis, software en systemen die rond Rhea1 worden opgebouwd kunnen daardoor uiteindelijk ook elders terechtkomen.
SiPearl werkt bovendien al aan volgende generaties. Het bedrijf noemt Rhea2 als opvolger voor toekomstige Europese HPC-systemen. De ambitie is daarmee duidelijk: Rhea1 moet niet een eenmalig Europees prestigeproject worden, maar het begin van een eigen processorroadmap.
Of Europa daarmee uiteindelijk een serieus alternatief kan opbouwen naast bedrijven als AMD, Intel en NVIDIA moet nog blijken. De schaalverschillen zijn enorm en ook de afhankelijkheid van niet-Europese productietechnologie blijft voorlopig bestaan.
Maar de levering van de eerste Rhea1-processors aan Bull is wel een tastbaar signaal dat de Europese strategie langzaam resultaat oplevert. Waar Europese technologische soevereiniteit rond chips enkele jaren geleden vooral uit beleidsdocumenten en onderzoeksprogramma’s bestond, verschijnt de technologie nu daadwerkelijk in machines. En misschien is dat voorlopig wel de belangrijkste stap: niet meteen volledige chiponafhankelijkheid nastreven, maar ervoor zorgen dat Europa weer zelf processors kan ontwerpen, ontwikkelen en daadwerkelijk in strategische infrastructuur kan inzetten.
