Frontier mit 1,5 Exaflops: AMD baut weltweit schnellsten Supercomputer

Der Frontier wird das System mit der vorerst höchsten Rechenleistung: Der 1,5-Exaflops-Supercomputer in den USA wird derzeit von AMD und Cray gebaut, er nutzt Epyc-CPUs und Radeon-Instinct-Beschleuniger.

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Rendering des Frontier-Supercomputers
Rendering des Frontier-Supercomputers (Bild: ORNL)

Nachdem in den vergangenen Jahren vor allem Supercomputer mit Intel- und Nvidia-Hardware die Top 500 dieser Welt dominiert haben, soll ab 2021 ein AMD-basiertes System das schnellste der Welt werden: der Frontier des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) im US-Bundesstaat Tennessee, finanziert vom US-amerikanischen Energieministerium (Department of Energy, DoE).

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Das Shasta-basierte System setzt auf Prozessoren und Grafikkarten von AMD, gebaut wird es vom Supercomputer-Spezialisten Cray. Die Betreiber wollen eine Rechenleistung von über 1,5 Exaflops erreichen - deutlich mehr, als für den Aurora angepeilt ist. Der basiert auf Xeon-SP- und Xe-Chips von Intel, wohingegen der El Capitan aus IBMs Power-CPUs und Tesla-Beschleunigern von Nvidia besteht. Cray kombiniert für den Frontier die Epyc-CPUs mit Radeon Instincts, beides aber modifiziert und laut AMD nicht direkt basierend auf Rome/Milan oder Vega/Navi.

Rome ist der Codename für die zweite Epyc-Generation: AMD verwendet hier acht sogenannte Chiplets in 7 nm mit je acht Kernen, hinzu kommt ein I/O-Chip in 14 nm mit dem achtkanaligen DDR4-Speicherinterface und den PCIe-Gen4-Lanes. Milan ist der Rome-Nachfolger und wird die Zen-3- statt Zen-2-Architektur sowie 7+ nm verwenden. Die Radeon Instinct MI60 basieren auf dem Vega-20-Chip mit 4.096 Shader-Einheiten und sind mit 32 GByte sehr schnellem HBM-Speicher ausgestattet. Auf Vega folgt Navi, konkrete Details liegen hierzu bisher nicht vor.

  • Übersicht kommender Supercomputer (Bild: HPE)
Übersicht kommender Supercomputer (Bild: HPE)

Abseits der USA sind ebenfalls Exascale-Systeme geplant: In China entsteht der Tianhe-3 womöglich mit den selbst entwickelten Matrix-3000-Beschleunigern und in Japan der Post-K mit von Fujitsu entworfenen A64FX-Chips auf ARM-Basis.

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