Mit Nvidia-GPUs: USA wollen Chinas Supercomputer übertreffen

Das US-Energieministerium will zwei neue Supercomputer bauen, die deutlich schneller als Chinas Tianhe-2 sein sollen. Erst 2017 sollen sie fertig sein. Doch die Zahlen, die Nvidia als Hersteller der GPU-Beschleuniger vorgelegt hat, sind schwer mit bisherigen Top-500-Listen vergleichbar.

Artikel veröffentlicht am 14. November 2014, 16:56 Uhr, Nico Ernst

Der Supercomputer Titan am ORNL bekommt einen Nachfolger. (Bild: Nvidia)

Einer Mitteilung von Nvidia zufolge arbeitet das US-Energieministerium (DOE) an zwei neuen Supercomputern. Die Maschinen sollen mit IBMs Power-Prozessoren und Nvidia-GPUs arbeiten. Jeder der Rechner soll den bisherigen Spitzenreiter der Top-500-Liste übertreffen. Dieser Rechner, der chinesische Tianhe-2, ist mit einer Leistung von 33,8 Petaflops (Rmax) im Linpack-Benchmark seit über einem Jahr die schnellste Maschine der Welt.

Nvidia gibt für die beiden neuen Systeme aber nur den Wert Rpeak an, der das theoretische Maximum der Rechenleistung beschreibt. Ein hoher Rpeak deutet zwar auf einen im Verhältnis ebenfalls hohen Rmax hin, direkt vergleichbar sind die beiden Werte aber nicht. Daher beziehen sich die folgenden Vergleiche auf Rpeak, der beim Tianhe-2 54,9 Petaflops beträgt.

Schon der erste neue Rechner, "Sierra" am Lawrence Livermore National Laboratory soll Nvidia zufolge 100 Petaflops erreichen, also fast doppelt so schnell wie die chinesische Maschine sein. Er wird der Mitteilung des GPU-Herstellers zufolge "für die nationale Atomsicherheit" eingesetzt, was unter dem Dach des DOE die Kernenergieversorgung meint.

"Summit", zu Deutsch Gipfel, soll als zweiter DOE-Rechner offenbar dauerhaft die Spitze der Top-500-Liste besetzen. Er wird auch vom DOE betrieben, soll aber für allgemeine wissenschaftliche Anwendungen zur Verfügung stehen. Dieser Supercomputer wird am Oak Ridge National Laboratory gebaut und soll zwischen 150 und 300 Petaflops erreichen. Ob Nvidia hier für den ersten Wert auch Rmax angegeben hat, ist noch unklar. Wenn das der Fall ist, wäre Summit fast 4,5-mal so schnell wie Tianhe-2. Da beide Rechner aber erst 2017 einsatzbereit sind, können weitere Steigerungen bei anderen Anlagen nicht ausgeschlossen werden.

Summit wird am selben Standort gebaut, an dem mit "Titan" auch schon der bisher schnellste Supercomputer mit Nvidia-Karten steht. Er ist aktuell nach Tianhe-2 der zweitschnellste Rechner der Welt. Beide der neuen Maschinen arbeiten Nvidia zufolge mit einer direkten Verbindungen der GPUs untereinander, die NVLink heißt. Sie soll mindestens fünfmal höhere Bandbreiten als PCI-Express 3.0 erreichen. Zum Fabric, das die einzelnen Nodes des Rechners auch über die Racks hinweg verbindet, gibt es noch keine Angaben - ebenso wie zur Energieeffizienz der Maschinen. Hier konnten in den letzten Jahren GPU-Supercomputer ihre Pendants, die nur mit CPUs arbeiten, klar überbieten.