Top500: China hat das Exaflops-Supercomputer-Rennen gewonnen

Ohne US-Technik: China hat nicht nur einen, sondern gleich zwei Exaflops-Supercomputer. Doch die Regierung hält sich vorerst bedeckt.

Eine Analyse von Marc Sauter veröffentlicht am 19. November 2021, 15:03 Uhr

Der Sunway-Next-Supercomputer alias Ocean Light (Bild: Sunway)

In der aktuellen November-Liste der Top500 der schnellsten Supercomputer der Welt fehlen die beiden schnellsten Supercomputer der Welt. Das mag kurios klingen, aber die zwei Systeme stammen aus China und sind ungeachtet ihrer enormen Leistung bisher nicht aufgeführt - aus Gründen.

Es handelt sich um die ersten Exaflops-Supercomputer überhaupt, denn der US-amerikanische Frontier mit AMDs Epyc-Trento-CPUs sowie Instinct-MI250X-Beschleunigern befindet sich noch im Aufbau. Besonders spannend ist, dass beide chinesischen Systeme keine US-Technik verwenden, stattdessen kommen selbst entwickelte Prozessoren und Beschleuniger zum Einsatz.

Auf der aktuell stattfindenden Supercomputer-Messe SC21 präsentierten chinesische Wissenschaftler die beiden Exaflops-Rechner und nahmen sogar Stellung dazu, wieso diese nicht in der Top500-Liste auftauchen. Auch gab David Kahaner vom Asian Technology Information Program (ATIP) einen Einblick, welche Leistung die Systeme erreichen und wofür sie eingesetzt werden sollen.

Eigene Technik statt US-Komponenten

Vergleichsweise viele Informationen liegen zum Sunway-Supercomputer vor, er heißt Ocean Light und befindet sich in Qingdao, einer Küstenstadt in der Provinz Shandong am Gelben Meer. Wie bisher schon beim Taihu Light, einst Top500-Spitzenreiter, werden sogenannte Shenwei-Chips genutzt. Es handelt sich dabei um RISC-Modelle, die vom Shanghai High Performance IC Design Center stammen.

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Überblick zum SW26010 Pro (Bild: NRCPC)

Im Taihu Light stecken noch die SW26010-Ableger, im Nachfolger hingegen wenig überraschend eine verbesserte Version. Wie Qianchao Zhu vom Center for Data Science der Peking University erläuterte, steigt die für wissenschaftliche Berechnungen relevante FP64-Performance pro Chip von 3.1 Teraflops auf gleich 14 Teraflops und die DDR4-Speichertransferrate von 126 GByte/s auf 307 GByte/s.

Möglich wird dies durch sechs statt vier Gruppen mit zusammen 384 statt 260 Kern-Clustern, wobei deren einzelne CPEs (Compute Processing Elements) von 256 auf 512 Bit verdoppelte Vector-Einheiten aufweisen. Jedes CPE hat 256 KByte statt 64 KByte als Local Device Memory, was in etwa dem Zuwachs der Rohleistung entspricht. Als Name wäre SW38410 naheliegend gewesen, stattdessen heißen die Chips schlicht SW26010 Pro und ein jeder davon nutzt 96 GByte DDR4-Speicher.

Ocean Light mit bis zu 1,5 Exaflops

Mit über 108.960 Nodes und rund 42 Millionen Kernen liefert der Supercomputer theoretisch satte 1,525 Exaflops bei doppelter Genauigkeit und soll 1,05 Exaflops im Linpack schaffen - mal eben das Dreifache des japanischen Fugaku, dem schnellsten in den Top500 aufgeführten System. Es nutzt von Fujitsu entwickelte ARM-basierte Prozessoren namens A64FX, welche die Scalable Vector Extension (SVE) für 512 Bit breite Vektoren implementiert haben.

Auf die Frage, warum der Ocean Light nicht für die Top500-Liste gemeldet wurde, musste Qianchao Zhu kurz lachen - und sagte: "Der Hersteller des Systems hat sich dazu entschieden, keine Werte zu übermitteln, wir respektieren das" - oder mit anderen Worten: Das National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC), sprich die chinesische Regierung, hat das so beschlossen.

Über das zweite Exaflops-System wurde auf der SC21 zumindest von chinesischer Seite nicht gesprochen, David Kahaner vom ATIP aber hat bekannte und neue Informationen zusammengetragen.