Top500: Japans Supercomputer ist viertschnellster und effizientester

Ungewöhnlicher, aber sehr flotter und vor allem extrem effizienter Supercomputer: Der Gyoukou alias Zetta Scaler 2.2 kombiniert Intels Xeon D mit proprietären Pezy-SC2-Beschleunigern. Insgesamt rechnen fast 20 Millionen Kerne in Fluorinert-Tanks.

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Gyoukou Zetta Scaler 2.2
Gyoukou Zetta Scaler 2.2 (Bild: Jamstec)

Die neue Liste der Top500 der Supercomputer hat zwei Neuzugänge bei den zehn schnellsten Systemen der Welt zu verzeichnen: den Gyoukou aus Japan und den Trinity aus den USA, die beide auf Basis bereits bestehender Supercomputer aufgerüstet wurden. Die ersten drei Plätze der Top500 nehmen weiterhin die zwei chinesischen Systeme namens Sunway Taihu Light und Tianhe-2 (nicht der Tianhe-2A) ein, es folgt der Piz Daint aus der Schweiz.

  • Gyoukou (Foto: Jamstec)
  • Trinity (Foto: LANL)
Gyoukou (Foto: Jamstec)

Mit theoretischen 28,19 Petaflops bei doppelter Genauigkeit (FP64) und mit 19,14 Petaflops im Linpack-Benchmark erreicht der Gyoukou die vierthöchste Leistung aller gelisteten Supercomputer. Er wird von der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) betrieben und wurde von Exascaler gebaut. Das System besteht aus Nodes, die je einen Xeon D-1571 und bis zu acht Pezy-SC2 vereinen. Die Prozessoren, sogenannte Broadwell-DE, haben 16 Kerne bei 1.300 MHz und 45 Watt TDP. Die Pezy-SC2-Beschleuniger integrieren bis zu 2.048 Kerne bei 700 MHz und unter 200 Watt Verlustleistung.

Erneut stammen die Pezy-SC2 vom japanischen Hersteller Pezy Computing, die rund 620 mm² großen Chips werden bei der TSMC mit 16FF+ gefertigt. Sie unterstützen FP64 für High Performance Computing und FP16 für Deep Learning, neben Wide-I/O-Speicher auf dem Package weisen die Pezy-SC2 auch vier DDR4-3200-Kanäle auf. Gekühlt werden die einzelnen Nodes in Tanks mit Fluorinert, so nennt 3M seine dielektrischen Flüssigkeiten. Die Leistungsaufnahme des Gyoukou beläuft sich auf gerade einmal 1,35 Megawatt - somit ist er der derzeit effizienteste Supercomputer der Welt.

  • Gyoukou (Foto: Jamstec)
  • Trinity (Foto: LANL)
Trinity (Foto: LANL)

Auf dem siebten Platz der schnellsten Systeme befindet sich der Trinity, welcher vom Los Alamos National Laboratory betrieben und vom US-amerikanischen Energieministerium (Department of Energy) genutzt wird. Der Supercomputer schafft nach seiner Aufrüstung 43,9 Petaflops und 14,14 Petaflops. Er besteht aus Cray-XC40-Clustern, die mit Xeon Phi 7250 (Knights Landing) ausgestattet wurden. Mehr Leistung in den USA haben nur der Sequoia und der Titan sowie einige Rechner, die bewusst nicht in der Liste auftauchen.

Zumindest bei den vermessenen Supercomputern in den Top500 führt China mit 201 zu 145 Systemen vor den Vereinigten Staaten, und auch die absolute Rechenleistung liegt höher. Vor einem halben Jahr war das noch anders. Allerdings arbeiten die USA an mehreren Supercomputern, um in den nächsten Jahren wieder vorne zu liegen: Der Aurora, der Sierra und der Summit sollen jeweils über 200 Petaflops an theoretischer Leistung schaffen.

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