High Performance Computing

US-Superrechner erobert vorerst die Spitze der Top-500-Liste zurück

06.07.2018
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Spezialgebiet Business-Software: Business Intelligence, Big Data, CRM, ECM und ERP; Betreuung von News und Titel-Strecken in der Print-Ausgabe der COMPUTERWOCHE.
Mit "Summit" steht der leistungsstärkste Supercomputer der Welt derzeit in den USA. Doch chinesische Entwickler arbeiten an einer neuen Generation ihrer High-Performance-Systeme, um wieder den ersten Platz zu besetzen.

Nachdem chinesische Systeme in den vergangenen beiden Jahren die Top-500-Liste der weltweit leistungsstärks­ten Supercomputer angeführt hatten, hat in der jüngsten Liste, die Ende Juni veröffentlicht wurde, wieder ein US-Rechner die Spitzenpo­sition übernommen. Der Supercomputer "Summit" am Oak Ridge National Laboratory (ORNL) hat die Pole Position erobert.

Der Supercomputer Summit am Oak Ridge National Laboratory schafft über 122 Petaflops.
Der Supercomputer Summit am Oak Ridge National Laboratory schafft über 122 Petaflops.
Foto: ORNL

Das System rechnet derzeit mit 4356 Knoten, könnte aber voll aus­gebaut auf 4608 Nodes zurückgreifen. Jeder Rechenknoten arbeitet mit zwei IBM-­Power-9-Prozessoren – jeweils mit 22 Rechenkernen ausgestattet – sowie mit sechs V100-SXM2-Grafikchips von Nvidia. Flankiert werden die CPUs von 10 Petabyte Arbeitsspeicher. ­Daten werden intern über eine Infiniband-Verbindung mit einer Bandbreite von 100 Gigabit pro Sekunde hin- und hergeschickt. Insgesamt kommt der US-Rechner im High Performance Linpack Benchmark (HPL) auf eine Leistung von 122,3 Petaflops, das sind 122 Billiarden Gleitkomma-Rechenoperationen pro Sekunde.

China baut eigene Prozessoren

Damit verweist der Summit den chinesischen "Sunway TaihuLight", der die Top-500-Liste in den vergangenen beiden Jahren mit einer Leistung von 93 Petaflops angeführt hatte, auf Platz zwei. Sunway wurde vom National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC) entwickelt und steht im National Supercompting Center im chiensischen Wuxi. Die Besonderheit: Alle Komponenten wurden in China entwickelt und gebaut. In dem System kommen 40.960 von NRCPC ­gefertigte CPUs vom Typ Sunway SW26010 260C zum ­Einsatz, deren 260 Cores auf 1,45 ­Gigahertz ­getaktet sind. Insgesamt rechnet der Sunway ­TaihuLight mit 10.649.600 Prozessorkernen.

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Die Führung der USA im High Performance Computing dürfte nur von kurzer Dauer sein. Die Chinesen haben im Mai dieses Jahres ­Details zu ihrem geplanten Exa­scale-Rechner Tianhe-3 vorgestellt, der Experten zufolge auf der nächsten Top-500-Liste, die im November dieses Jahres herauskommt, locker die Spitzenposition übernehmen dürfte.

Schnellster deutscher Supercomputer auf Platz 23

Insgesamt ­dominieren chinesische Systeme. 206 der 500 leistungsstärksten Computer der Welt kommen aus dem Reich der Mitte. Die USA liegen mit 124 Rechnern auf Platz zwei. Es folgen Japan (35), Großbritan­nien (22), Deutschland (21) und Frankreich (18). Deutschlands schnellster Rechner, der Juwels Modul 1, steht im Forschungszentrum Jülich und schafft 6,2 Peta­flops. Das reicht für Platz 23 im HPC-Ranking.

In Europa versucht man, in Sachen HPC zu ­China und den USA aufzuschließen. Geplant ist beispielsweise, im Rahmen des Gemeinschaftsunternehmens EuroHPC, dem 23 Unternehmen und Forschungseinrichtungen angehören, bis etwa 2022 einen Supercomputer der Exaflops-Klasse zu bauen. Bis dato ist aber noch nicht klar, auf welcher Prozessorbasis das System aufsetzen soll. Darum kümmern wird sich die European Processor Initiative (EPI). Im Gespräch sind CPUs auf ARM-Basis, aber auch RISC- und Power-Varianten.

Chinesische Regierung puscht KI-Technik

Ob es gelingt, den Vorsprung von China wettzumachen, ist jedoch fraglich. Dort forciert die Regierung massiv die Entwick­lung neuer Technologien. Im Juli 2017 hatte der Staatsrat der Volksrepublik China einen Plan zur Entwicklung von Technologien für künstliche Intelligenz (KI) vorgelegt. Man wolle weltweit eine führende Rolle auf diesem Gebiet spielen, hieß es. So soll die heimische Wertschöpfung im Bereich KI im Jahr 2020 bei etwa 23 Milliarden Dollar liegen und bis 2030 auf rund 150 Milliarden Dollar anwachsen.