Supercomputer "Sequoia": 20 Petaflops mit 1,6 Mio. Kernen

IBM-Maschine soll 2012 fertig sein

Die US-Regierung hat bei IBM zwei neue Supercomputer bestellt. Während die kleinere Maschine namens "Dawn" der Erforschung von künftigen HPC-Designs dient, soll "Sequoia" neue Rekorde setzen und in drei Jahren die gegenwärtige Rechenleistung eines Supercomputers verfünfzehnfachen.

Erst seit knapp einem Jahr gibt es mit "Roadrunner" (IBM) und "Jaguar" (Cray) die ersten Supercomputer, die über eine Billiarde Gleitkommaoperationen pro Sekunde ausführen können (1 Petaflops), da legt IBM schon kräftig nach. Für die "National Nuclear Security Administration" (NNSA) soll IBM zwei neue Supercomputer aufbauen. Die Behörde, die dem US-Energieministerium unterstellt ist, kümmert sich um die sichere Lagerung und die Einsatzbereitschaft des Atomwaffenarsenals der USA. Aber auch zivile Aufgaben wie Klimaforschung, Genomentschlüsselung und Astronomie sollen die neuen Rechner wahrnehmen.

Dafür wird noch in der ersten Jahreshälfte im kalifornischen Livermore der Rechner "Dawn" aufgebaut, der sofort 500 Teraflops erreichen soll. Er basiert auf dem Design "BlueGene", mit dem auch der Top500-Spitzenreiter Roadrunner aufgebaut ist. Dawn soll vor allem dem Probebetrieb von sehr schnellen Supercomputern am "Lawrence Livermore National Laboratory" dienen. Die für Sequoia geplante Software soll darauf entwickelt werden.

Bis zum Jahr 2011 soll Sequoia aufgebaut werden, den Regelbetrieb soll der neue Rechner 2012 aufnehmen. IBM rechnet mit einer maximalen Rechenleistung von 20 Petaflops, was mehr ist, als die 500 schnellsten Supercomputer der Welt derzeit zusammen erreichen.

Laut IBM werden dafür Power-Prozessoren mit knapp 1,6 Millionen Kernen und 1,6 Terabyte RAM benötigt. Den direkten Angaben des Herstellers zufolge soll diese Hardware aber in nur 96 Racks Platz finden, die nur rund 318 Quadratmeter belegen. Die gesamte Vernetzung soll per Glasfaser erfolgen - vermutlich auch innerhalb der Racks, die Mainboards dürften weiterhin mit elektrischen Verbindungen arbeiten.

Die sehr hohe Dichte der Rechenleistung hat IBM dem US-Magazin EETimes näher erklärt. IBM setzt auf vergleichsweise gering getaktete Prozessoren, packt aber sehr viele der Kerne in ein Rack. Die CPUs sollen eine modifizierte Version des PowerPC 450 sein und nur mit 850 Megahertz laufen. Da sie zudem noch in 45 Nanometern Strukturbreite gefertigt sind, sollen sie sehr energieeffizient sein. Vier Kerne stecken in einem Prozessorgehäuse und 4096 dieser Packages in einem der 96 Racks. So ergeben sich 1.572.864 Kerne für den gesamten Sequoia.

Die sparsamen Kerne in hoher Anzahl sollen sich vor allem durch Energieeffizienz auszeichnen. Obwohl genaue Angaben zur Leistungsaufnahme der Anlage noch nicht vorliegen, gab das Livermore Lab gegenüber EETimes an, dass der Rechner bei höherer Rechenleistung weniger als die Hälfte an Energie des nächstbesseren Angebots verbrauchen soll.