Europa entra na era da exaescala com o supercomputador JUPITER

A Europa entrou oficialmente na era da exaescala com a entrada em operação do JUPITER, o primeiro supercomputador do continente capaz de superar um bilhão de bilhões de operações por segundo. O sistema já está ativo e foi apresentado em uma cerimônia com lideranças europeias e alemãs — um marco para a ciência, a indústria e a soberania digital da região.

O que significa “exaescala”, em linguagem simples

A velocidade de um computador é medida pelo número de operações aritméticas que ele realiza a cada segundo. Exaescala significa, no mínimo, um quintilhão (10¹⁸) de operações por segundo. Se esse número parece abstrato, pense assim: um sistema em exaescala faz em um segundo o que um notebook potente levaria muitos anos para concluir. Os Estados Unidos cruzaram esse limiar em 2022 com o supercomputador Frontier; o JUPITER traz esse nível de capacidade para a Europa pela primeira vez e coloca pesquisadores e empresas do continente na primeira divisão da computação mundial.

A máquina: como o JUPITER alcança a exaescala

O JUPITER combina várias tecnologias de ponta para atingir desempenho em exaescala mantendo, ao mesmo tempo, uma eficiência energética incomum para sua categoria:

• Plataforma de processadores. O sistema utiliza Superchips NVIDIA Grace Hopper (GH200), que integram CPU e GPU em um único módulo para acelerar tanto as simulações científicas tradicionais quanto as cargas de trabalho de inteligência artificial.
• Arquitetura do sistema. Construído em gabinetes BullSequana XH3000 da Eviden com refrigeração líquida direta por água morna, o JUPITER foi projetado para altíssima densidade de computação e remoção eficiente de calor.
• Escala e interconexão. Cerca de 24.000 Superchips GH200 são interligados via NVIDIA Quantum-2 InfiniBand, com aproximadamente 51.000 links de alta velocidade, permitindo movimentar dados em ritmos excepcionais e manter todos os processadores plenamente ocupados.
• Armazenamento e centro de dados. O sistema integra quase um exabyte de armazenamento e está instalado em um complexo modular com cerca de 50 unidades pré-fabricadas, um desenho que acelerou a implantação e facilitará futuras expansões.

Em cálculos científicos de dupla precisão (FP64), o JUPITER executa cerca de um quintilhão de operações por segundo. Para cargas de IA que utilizam precisões numéricas mais baixas, estima-se que alcance até cerca de 90 “exaflops de IA” de pico teórico, figurando também entre os supercomputadores de inteligência artificial mais poderosos do planeta.

Quem construiu — e por que isso importa politicamente

O JUPITER é um projeto da EuroHPC, financiado e executado por uma coalizão que reúne a Parceria Europeia para Computação de Alto Desempenho (EuroHPC JU), o governo federal alemão, o estado da Renânia do Norte-Vestfália e um consórcio industrial liderado por Eviden (Atos) e ParTec, com a NVIDIA fornecendo a plataforma de computação acelerada. O resultado é o primeiro sistema em exaescala da Europa e, desde o lançamento, o mais rápido do continente e entre os mais velozes do mundo. Para além do prestígio, ele fortalece a soberania tecnológica europeia, ao oferecer a pesquisadores e empresas capacidade de computação de ponta em território europeu, reduzindo dependências estruturais de infraestruturas externas.

Politicamente, isso é decisivo. A computação de alto desempenho (HPC) sustenta avanços em inteligência artificial, segurança, políticas climáticas, automotivo, farmacêutico e muitos outros setores. Países com capacidade em exaescala iteram mais rápido, mantêm dados sensíveis sob sua própria jurisdição e constroem ecossistemas de talentos e empresas ao redor de seus centros. A entrada em operação do JUPITER sinaliza uma ambição clara: fazer da Europa um produtor — e não apenas um consumidor — de computação de vanguarda.

Para que o JUPITER será usado

O supercomputador já está destinado a um amplo leque de projetos científicos e industriais:

• Clima e meteorologia. Grupos como o do Max Planck Institute for Meteorology executam simulações climáticas com resolução de quilômetros, capazes de representar com mais fidelidade tempestades severas, chuvas intensas e outros eventos extremos. Esse salto de resolução, antes impraticável, pode se traduzir em previsões mais confiáveis e insumos mais robustos para políticas públicas.
• Energia e materiais. As simulações em exaescala aceleram o desenho de baterias de nova geração, catalisadores, semicondutores e sistemas de energias renováveis, permitindo testar ideias virtualmente antes de qualquer protótipo. Na prática, encurtam ciclos de P&D e reduzem o custo da descoberta.
• Inteligência artificial. O JUPITER é também o supercomputador de IA mais avançado da Europa, projetado para treinar grandes modelos de linguagem (LLMs) em diversas línguas europeias e habilitar modelos fundacionais para imagem, vídeo e dados multimodais. Manter o treinamento em infraestrutura europeia facilita a conformidade com normas locais de proteção de dados e soberania digital.
• Medicina e neurociência. Simuladores neuronais de alta fidelidade vão modelar a atividade cerebral até o nível subcelular, com relevância para doenças como Alzheimer e epilepsia. Campanhas de dinâmica molecular abordarão conjuntos biomoleculares gigantes, aproximando o objetivo de gêmeos digitais de órgãos para testar fármacos e terapias in silico.
• P&D em computação quântica. Graças à enorme memória e largura de banda, o JUPITER deve estabelecer recordes na simulação de circuitos quânticos, ampliando o limite de qubits simuláveis. Assim, é possível validar algoritmos e arquiteturas de hardware antes que os dispositivos físicos atinjam essa escala.

Eficiência energética: muita potência, pegada controlada

Supercomputadores podem consumir dezenas de megawatts; eficiência não é detalhe, é requisito. O JUPITER foi concebido desde o início para maximizar o desempenho por watt.

• A refrigeração direta por água morna remove calor de CPUs e GPUs de forma muito mais eficiente do que o ar. Como a água sai dos racks em temperatura aproveitável, essa energia pode ser reutilizada.
• O campus prevê reaproveitamento do calor residual para aquecer prédios próximos, transformando um subproduto em recurso e reduzindo a pegada total da instalação.
• A eficiência do silício também conta: a arquitetura Grace Hopper é otimizada para alta performance por watt em simulação e IA, entregando mais resultados com a mesma energia.
• Antes da implantação completa, um rack piloto com a mesma tecnologia liderou o ranking Green500 de eficiência energética; o sistema final é considerado o mais eficiente entre os cinco supercomputadores mais rápidos do mundo. A combinação — rara — de velocidade de elite e eficiência recorde é crucial num contexto de crescimento do consumo elétrico dos data centers.

Em suma, o desenho enfrenta de frente a crítica ambiental: sim, exaescala é poderosíssima, mas não precisa ser sinônimo de desperdício.

Por que isso é importante para a economia europeia

Gestores públicos e setor privado enxergam no JUPITER uma plataforma científica e econômica. Com a IA e a simulação avançada já vitais em indústrias que vão da biotecnologia e do automotivo às finanças e à energia, dispor de capacidade em exaescala na Europa é uma alavanca competitiva concreta:

• Reduz barreiras para startups e PMEs europeias treinarem modelos de IA de última geração e rodarem simulações em larga escala sem exportar dados nem depender de provedores fora da UE.
• O conceito de JUPITER AI Factory visa oferecer acesso em formato próximo ao “cloud”, essencial para empresas que precisam de picos massivos de computação sem possuir supercomputador próprio.
• Ao alinhar missões científicas de interesse público com acesso industrial, a Europa pode acelerar a conversão de avanços em HPC em produtos: materiais mais seguros, veículos mais leves, sistemas energéticos mais limpos e progressos médicos tangíveis.

Há também uma dimensão de talentos. Infraestruturas como o JUPITER atraem e retêm engenheiros, matemáticos, químicos e cientistas da computação; criam trilhas de formação com universidades, financiam doutorados ancorados em problemas reais e consolidam clusters regionais de inovação. Com o tempo, forma-se um círculo virtuoso: melhores ferramentas atraem melhores profissionais; melhores profissionais constroem ferramentas melhores.

Como ficou pronto tão rápido

A implantação rápida foi viabilizada por um approach modular de centro de dados: unidades pré-fabricadas de alta tecnologia montadas como “blocos” que compõem a infraestrutura completa. Isso encurtou a obra, reduziu intervenções no local e facilitará expansões à medida que evoluem as gerações de chips. O site integra distribuição elétrica, redes e refrigeração líquida em um layout que prioriza manutenibilidade e alta disponibilidade. É um modelo que a Europa pode reutilizar na próxima onda de máquinas, com mais consistência e menos risco de projeto.

Acesso, governança e gestão de dados

Um supercomputador dessa escala levanta questões sobre quem pode usá-lo e em quais condições. A rota de evolução do JUPITER prevê um mix de cargas acadêmicas, de interesse público e industriais, alocadas por editais avaliados por pares, iniciativas estratégicas e canais comerciais. Uma governança clara é essencial: políticas de alocação transparentes; proteção e segurança robustas para dados sensíveis; e aderência aos princípios europeus de proteção de dados, segurança e responsabilidade em IA. Com esses guarda-corpos, o JUPITER pode ampliar o acesso sem comprometer a confiança.

Desafios a acompanhar

Mesmo com um lançamento bem-sucedido, alguns pontos exigem atenção contínua:

• Maturidade de software. Desempenho máximo requer código otimizado para GPUs, memória de alta largura de banda e interconexões complexas. Muitas aplicações científicas ainda precisam de modernização profunda.
• Escalonamento justo. Equilibrar megaprojetos (como simulações climáticas em escala continental) com propostas menores, porém promissoras, de equipes jovens ou startups demanda políticas cuidadosas e comunicação clara.
• Ciclo de vida e upgrades. O hardware em exaescala evolui rapidamente. Planejar upgrades incrementais, logística de peças e compatibilidade com futuros processadores manterá o sistema competitivo.
• Mercados de energia. Embora muito eficiente, o JUPITER consome potência significativa. Contratos de longo prazo para eletricidade verde e investimentos contínuos em reaproveitamento de calor ajudarão a conter custos e emissões.

Um novo amanhecer para o supercomputing europeu

O JUPITER não é apenas um computador maior; é uma plataforma de descoberta e competitividade. Para a ciência, destrava simulações com maior resolução e horizontes temporais mais longos do que nunca — de modelos climáticos capazes de resolver tempestades a sistemas moleculares que tangenciam a complexidade da vida. Para a indústria, viabiliza ciclos de produto mais rápidos, projetos mais seguros e IA mais capaz, treinada com línguas e dados europeus. Para os formuladores de políticas, demonstra que a cooperação paneuropeia pode entregar, no prazo e com eficiência, infraestrutura no limite do tecnicamente possível.

A corrida da exaescala está longe do fim; as máquinas seguirão mais rápidas, especializadas e eficientes. Mas, com o JUPITER ligado e já em operação, a Europa deu um passo definidor — de consumidora a protagonista da computação mais avançada do mundo.