The new supercomputer behind the US nuclear arsenal
Mit der Auslieferung eines Exaflop-Supercomputers 2020 geht Atos in ein Rennen, in dem China und Japan bereits einen Vorsprung haben.
Ein Exaflop ist eine Milliarde Milliarden Gleitkommaoperationen pro Sekunde (Flops). Das ist viel mehr als die schnellste Maschine von heute: Chinas Tianhe-2 hat eine Höchstleistung von 33,9 Petaflops (Millionen von Milliarden Flops), laut der Top500-Supercomputer-Rangliste vom November 2015.
Es ist ein ehrgeiziges Ziel für Atos Dies bedeutet eine tausendfach höhere Leistung gegenüber der letzten Maschine, die für den CEA gebaut wurde, dem 2010 fertiggestellten 1.25-Pflop Tera 100. Die für ihren Tag schnelle Maschine liegt nun auf Platz 74 der Top500-Liste .
Als ob das nicht genug wäre, verspricht Atos auch, dass Bull-Sequana 10-mal energieeffizienter als heutige Maschinen sein wird.
Der sechs Jahre alte Tera 100 ist ein Nachzügler, wenn es um Energieeffizienz geht, bei nur 0,23 Gflops / Watt. Der durchschnittliche Stromverbrauch der Top500-Liste im November 2015 betrug 1,45 Gflops / Watt. Das würde den Stromverbrauch einer Exaflop-Maschine auf rund 690 MW bringen, etwa ein Drittel der Leistung des Hoover-Staudamms.
Die effizientesten Maschinen auf der Liste, von denen viele innerhalb des letzten Jahres ausgeliefert wurden, lieferten zwei oder drei Mal besser, mit einer Menge Neueinsteiger aus China, die zwischen 3,77 und 4,78 Gflops / Watt liefern.
Moderne Maschinen sind also schon mehr als zehnmal effizienter als Tera 100 - aber wenn Atos die durchschnittliche Maschine schlagen will ein Faktor von zehn, muss es drei- bis viermal besser als das heutige Beste bauen, um sein Ziel zu erreichen, eine Leistungssteigerung von 300 Prozent.
Wie genau das beabsichtigt ist, ist unklar.
Hochleistung Computersysteme verschwenden Energie auf zwei Arten: innerhalb und außerhalb des Prozessors.
Die meisten Abfälle außerhalb des Prozessors befinden sich im Kühlsystem. Das Sequana-Design ist vollständig flüssigkeitsgekühlt und hat eine PUE (Power Usage Effectiveness) nahe 1 erreicht. Aber ein PUE von 1,2 ist in Rechenzentren der letzten Jahre üblich, so dass eine effizientere Kühlung Atos nur mit einer Verbesserung um rund 20 Prozentpunkte.
Im übrigen muss es sich darauf konzentrieren, die Rechenfähigkeiten von Sequana voll auszuschöpfen. Supercomputerhersteller wenden sich zunehmend GPUs zu, die perfekt an die Art von Berechnungen angepasst sind, die typischerweise von Supercomputern ausgeführt werden.
Der Grafikkartenhersteller Nvidia hat eine neue Prozessorarchitektur entwickelt, die Pascal zur Beschleunigung wissenschaftlicher Berechnungen aufruft. In der vergangenen Woche hat das nationale Supercomputer-Zentrum der Schweiz bekannt gegeben, dass es bis zum Jahresende 4.500 Prozessoren von Nvidia einsetzen wird, um die Leistung seines Piz Daint-Supercomputers zu verdreifachen. Die Maschine läuft bereits bei 7,8 Pflops.
Wenn Atos etwas ähnliches ohne Erhöhung des Stromverbrauchs ziehen kann, könnte es eine Chance geben, sein Ziel zu treffen. Anstelle von Nvidia sucht Atos Intel nach seinen GPUs oder Coprozessoren im Intel-Sprachgebrauch.
Die Basiseinheit in der Bull-Sequana-Architektur ist eine "Zelle", die aus zwei Rechenschränken mit voller Bauhöhe besteht, die insgesamt über 288 Knoten, mit einem engeren Schaltschrank zwischen ihnen. In früheren Modellen ist jeder Knoten typischerweise entweder ein Intel Xeon-Prozessor oder ein Xeon Phi-Coprozessor.
Obwohl viele solcher Zellen zum Aufbau einer Exascale-Maschine benötigt werden, gibt es viele Unternehmen mit geringeren Rechenanforderungen, die sich mit einem zufrieden geben könnten.
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