Top500-Supercomputer: China ist Nummer 1 mit selbst entwickelten Prozessoren

Keine Intel-Prozessoren vom Xeon, keine Intel-Rechenbeschleuniger vom Typ Xeon Phi: Nein, der neue Sunway Taihu Light nutzt in China entwickelte und produzierte CPUs. Der Supercomputer, gebaut vom National Research Center of Parallel Computer Engineering & Technology (NRCPC), steht in der Provinz Jiangsu beim National Supercomputing Center in Wuxi. Benannt ist er nach dem See Taihu nahe Wuxi, der bekannt für seine Kalksteine ist.

Der neue Supercomputer ist nicht nur schnell, sondern mit 6 Gigaflops pro Watt auch so effizient, dass er direkt auf Platz #3 der Green-500-Liste einsteigt. Eingesetzt wird der Taihu Light für die Klima- und Wettersimulationen, für biowissenschaftliche Berechnungen und Datenanalysen.

• 

Sunway Taihu Light (Bild: NRCPC)

Mit einer theoretischen Rechenleistung von 125,4 Petaflops und 93 Petaflops im Linpack-Benchmark überholt der Sunway Taihu Light den bisher leistungsstärksten Supercomputer, den ebenfalls in China stehenden Tianhe-2 meilenweit: Der kommt auf 54,9 sowie 33,9 Petaflops und ist fast doppelt so schnell wie das drittschnellste System der Welt, der Titan des Oak Ridge National Laboratory in den USA, basierend auf Opterons und Tesla K20X.

260 Kerne pro Chip und über 40.000 Prozessoren

Im Sunway Taihu Light rechnen über zehn Millionen CPU-Kerne, genauer 10.649.600, aber keine Beschleunigerkarten. Auf jeden der 40.960 Nodes kommen ein Prozessor mit 260 RISC-Kernen bei 1,45 GHz und 32 GByte DDR3-2133-RAM per Quadchannel. Um welche Architektur es sich handelt, und wie der Sunway-Interconnect arbeitet, wird Guangwen Yang am Dienstag auf der International Supercomputing Conference Frankfurt erläutern. Yang ist Chef des National Supercomputing Center und Direktor am Institute of High Performance Computing der Tsinghua University in Peking.

Die als Sunway SW26010 bezeichneten CPUs sind nicht die ersten ihrer Art: Schon im Sunway Blue Light stecken selbst entwickelte Prozessoren. Die Shenwei 1600 mit 975 MHz und 16 RISC-Kernen ähneln DECs Alpha stark, laut dem HPC-Spezialisten Hung-Sheng Tsao wurden die Chips in China entworfen und in Shanghei gefertigt. Der Sunway Blue Light von 2011 befindet sich mit 796 Linpack-Teraflops derzeit auf Platz 119 der Top-500-Liste.

In den Top 10 rangieren nach den beiden chinesischen Systemen und dem Titan bekannte Supercomputer wie der Sequoia mit PowerPC-Chips und der japanische K-Computer mit SPARC64-Kernen. Der in der Schweiz stehende Piz Daint rangiert auf Platz 8 als schnellstes in Europa stehendes System, er wird aber bald mit Tesla P100 aufgerüstet. Der Hazel Hen aus Stuttgart und der Shaheen-II aus Saudi-Arabien schaffen es noch in die Top 10.

Auch die USA haben Systeme mit 100+ Petaflops in Arbeit

Interessant werden spätestens die Top-500-Listen von 2018: Bis dahin möchte das Energieministerium der Vereinigten Staaten (United States Department of Energy, DoE) die chinesische Vormachtstellung beenden. Der Sierra-Supercomputer des Lawrence Livermore National Laboratory soll über 100, der Summit des Oak Ridge National Laboratory 150 bis 300 und der Aurora des Argonne National Laboratory gar 180 bis 450 Petaflops erreichen.

Für den Aurora verwendet das ANL vorrangig Xeon-Phi-Modelle vom Typ Knights Hill, im Sierra und im Summit rechnen die kommenden Power9-Chips und Tesla-Beschleuniger mit Volta-Architektur und NV-Link.