Exascale: Europa-Supercomputer nutzt ARM mit Intel-Beschleunigern

Der erste europäische Supercomputer der Exascale-Klasse kombiniert eigene ARM-Prozessoren, die Sipearl Rhea, mit Intels Ponte Vecchio.

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Rhea plus Ponte Vecchio für Exascale
Rhea plus Ponte Vecchio für Exascale (Bild: Sipearl)

US-Bauteile für Europa: Um den ersten europäischen Exaflops-Supercomputer früh bauen zu können, sollen in der EU entwickelte ARM-Chips mit Intel-Beschleunigern zusammengeführt werden. Sipearl, der französische Entwickler des CPU-Designs, wird hierzu Intels oneAPI-Software-Stack integrieren.

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Derzeit arbeitet Sipearl am Rhea, einem ARM-Prozessor auf Basis des Neoverse-V1 alias Zeus genannten Design. Der Rhea sollte ursprünglich 72 Kerne aufweisen und mit 7 nm DUV (via TSMC N7) gefertigt werden, mittlerweile sind jedoch 64 Kerne und 6 nm EUV (via TSMC N6) geplant.

Neben mehreren Controllern für DDR5-Arbeitsspeicher unterstützt der Chip auch multiple HBM2-Stapelspeicher-Stacks, was die Bandbreite zulasten der maximalen Kapazität erhöht. Neben PCIe Gen5 gibt es den CCIX (Cache Coherent Interconnect for Accelerators) und den CXL (Compute Express Link), um Beschleuniger anzubinden - wie eben die Ponte Vecchio von Intel.

Das Ziel ist ein Exaflops

Für jeden davon werden satte 16 Tile-Chiplets kombiniert: Sie befinden sich auf einem Interposer, darunter die Compute-Dies (Xe HPC), der Rambo-Cache, der Xe I/O-Link und der HBM2-Stapelspeicher. Verknüpft werden sie durch EMIB und Foveros, also 2.5D- sowie 3D-Stacking. Einige dieser Blöcke fertigt Intel selbst, andere kommen von TSMC mit 6 nm.

  • Rhea ist eine ARM-basierte CPU mit Neoverse-V1-Design. (Bild: Sipearl)
  • Der Prozessor soll 64 Kerne aufweisen und Beschleuniger anbinden. (Bild: Sipearl)
  • Sipearl ist Teil der EPI, die eigene Chips für europäische Supercomputer entwickelt. (Bild: SiPearl)
Rhea ist eine ARM-basierte CPU mit Neoverse-V1-Design. (Bild: Sipearl)
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Wie hoch die Rechenleistung von Ponte Vecchio bei doppelter Genauigkeit (FP64) ausfällt, hat Intel noch nicht verraten. Die aktuellen A0-Modelle sollen jedoch über 45 Teraflops bei FP32-Präzision erreichen, was über 20 Teraflops bei FP64 vermuten lässt.

In welchem Exaflops-System die Kombination aus Rhea und Ponte Vecchio stecken wird, sagte Sipearl nicht. Die CPU ist ohnehin noch nicht fertig, weshalb 2023 als wahrscheinlicher Zeitpunkt für einen entsprechenden Supercomputer anzunehmen ist.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hatte zuletzt 2024 als Termin für einen Exaflops-Rechner in Deutschland genannt, er könnte aber auch schon früher fertig sein.

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