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Mehr als 145000 Kerne: HPE Astra wird größter Supercomputer auf ARM-Basis

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hpe astraFür Aufsehen sorgen Supercomputer in erster Linie dann, wenn es eine Wachablösung der Top500-Liste gibt - wie bei der Übernahme der Spitzenposition durch Summit vor wenigen Tagen. Astra wird hingegen weit weniger Leistung bieten, ist aber nicht minder interessant. Denn das von Hewlett Packard Enterprise (HPE) gebaute System wird der größte Supercomputer auf ARM-Basis sein.

Gebaut wird Astra gemeinsam mit dem US-Energieministerium sowie den Sandia National Laboratories für die National Nuclear Security Administration (NNSA). Die in New Mexiko und Kalifornien aktiven Sandia National Laboratories beschäftigen sich in erster Linie mit der Entwicklung und Herstellung von nicht-nuklearen Bestandteilen von Nuklearwaffen, darunter auch Abwehrsysteme. Die NNSA wiederum ist für den äußeren Schutz der USA, unter anderem durch die Überwachung und Verwaltung des Atomwaffenarsenals, auf Basis von Nuklearwaffen zuständig. Bereiche, in denen für komplexe Berechnungen leistungsfähige Systeme benötigt werden.

Dass die Wahl dabei auf Astra gefallen ist, liegt laut HPE an der Besonderheit der ARM-Plattform. Denn während es bei Supercomputern üblicherweise um die reine CPU-Leistung geht, die beim neuen Spitzenreiter Summit beispielsweise mit 200 PFLOPs angegeben wird, rückt ARM die Speicherperformance in den Mittelpunkt. So verfügen die eingesetzten ThunderX2-Prozessoren von Cavium unter anderem über acht Speicherkanäle, was einer der Gründe für eine um etwa 33 % höhere Speicherperformance als bei „traditionellen" Systemen sei. Aber auch der Aufbau spielt den Angaben zufolge eine große Rolle. So könne jede CPU auf den als Gesamtpool ausgelegten Speicher zugreifen und so einen üblichen Flaschenhals umgehen. Denn nach Angaben von HPE entfallen derzeit etwa 90 % der Arbeit eines Computers auf das Verschieben von Informationen zwischen den verschiedenen Speicherarten und -schichten eines Systems. Denn für jeden Schritt müssten feste Wege eingehalten werden, was durch den Speicherpool überflüssig wird.

Das führt im Gegenzug aber auch dazu, dass Astra in der Top500-Liste keinen Spitzenplatz ergattert - hier geht es fast ausschließlich um die erreichbare Prozessorleistung. Die gibt HPE mit 2,3 PFLOPs an, was grob Platz 60 bedeutet. Verantwortlich für die Leistung sind insgesamt 145.152 CPU-Kerne verteilt auf 2.592-Dual-Prozessor-Server. Zum Vergleich: Summit bringt es auf 4.608 Racks zu je zwei IBM Power9 mit jeweils 22 CPU-Kernen - insgesamt also 202.752 Kerne. Das zeigt, dass ARM in Bezug auf die Performance pro Kern noch immer nicht mithalten kann. Allerdings wird wieder einmal deutlich, dass die britische Prozessorschmiede viel Wert auf Effizienz legt. Gegenüber Engadget erklärte HPE, dass für das Verschieden von Daten innerhalb eines Systems um ein mehrfaches mehr an Energie als die eigentlichen Berechnungen benötigt werden. Die Konzentration auf ein sogenanntes Memory-Driven-System, also einen Computer, bei es sich vor allem um eine hohe Speicherperformance dreht, kann den Energiebedarf entsprechend senken.

Konkrete Angaben zu den Systemspezifiaktionen, unter anderem zum Speicherausbau oder dem Energiebedarf, gibt es noch nicht. Auch einen Zeitplan haben bislang weder HPE noch das US-Energieministerium bekannt gegeben.