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NEC verbaut 24 und 48 GB HBM2 auf Vektorbeschleunigern

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necWährend sich AMD mit der Wette auf HBM2 für die Vega-Karten zu setzen, zumindest in Teilen aufgrund der Verfügbarkeit und Kosten ein wenig verkalkuliert hat, scheint der schnelle Speicher in anderen Bereichen gerade so richtig Fahrt aufzunehmen. NVIDIA verbaut HBM und HBM2 nur für die GPU-Beschleuniger auf Basis von GP100 und GV100, Intel setzt für spezielle AI-Chips ebenfalls auf HBM2 und gemeinsam haben Intel und AMD den Core-H-Prozessor angekündigt, der eine Intel-CPU mit einer AMD-GPU nebst HBM2 vorsieht.

Auf der Supercomputing 2017 hat NEC nun spezielle Vektorbeschleuniger vorgestellt, die auf bis zu 48 GB des schnellen HBM2 setzen und dabei auf Speicherbandbreiten von 1,2 TB/s kommen. Zum Vergleich: Die Radeon RX Vega kommt auf 484 GB/s und NVIDIAs Tesla V100 auf 900 GB/s. Der große Unterschied zwischen den beiden letztgenannten Karten dürfte vor allem durch die Anzahl der eingesetzten Speicherchips bestehen. Während AMD auf zwei Speicherstacks setzt, sind es bei NVIDIA derer vier.

Noch ist unklar, wie NEC auf Kapazitäten von 24 bzw. 48 GB kommt. HBM2 wird in Kapazitäten von 1, 2, 4 und 8 GB pro Chip angeboten. Bei 48 GB Gesamtkapazität müsste NEC demnach sechs HBM2-Speicherstacks verbauen. Bei 800 MHz Speichertakt und einem entsprechend 6.144 Bit breiten Speicherinterface (6x 1.024 Bit) kämen wir auf die angegebenen 1,2 TB/s.

Die von NEC vorgestellten Vektorbeschleuniger namens SX Aurora TSUBASA kommen in drei Varianten daher. Allesamt sind sie vor allem für das High-Performance-Computing (HPC) interessant, da sie eine Berechnung gleichzeitig auf vielen Daten ausführen können. Eine mögliche Anwendung ist die Berechnung von Matrizenoperationen für bestimmte Bereiche. Die Vektorprozessoren auf den SX Aurora TSUBASA besitzen acht Kerne und teilen sich einen 16 MB großen Cache.

Die Variante SX Aurora TSUBASA 10A wird wassergekühlt und kommt auf einen Takt von 1,6 GHz. Sie ist gleichzeitig das Modell mit den 48 GB HBM2, die eine Speicherbandbreite von 1,2 TB/s erreichen. NEC spricht von einer Rechenleistung von 2,45 TFLOPS in doppelter Genauigkeit. Die Variante SX Aurora TSUBASA 10B ist mit 1,4 GHz etwas niedriger getaktet, bietet aber ebenfalls 48 GB HBM2 und muss nur noch per Luft gekühlt werden. Die Rechenleistung sinkt hier auf 2,15 TFLOPS. Kleinstes Modell ist die Version SX Aurora TSUBASA 10C, die zwar ebenfalls auf einen Takt von 1,4 GHz kommt, aber nur 24 GB HBM2 bietet, der eine Speicherbandbreite von 750 GB/s vorzuweisen hat.

Grund für den recht großzügigen Ausbau mit HBM2 ist die Tatsache, dass die Vektorbeschleuniger vor allem dann schnell sein können, wenn der Speicherzugriff entsprechend flott ist. Mit Speicherkapazitäten von 8 oder 16 GB ist man hier aber schnell an einer Grenze, an der Daten über das PCI-Express-Interface ausgelagert werden müssten. Mit 24 und 48 GB bieten die SX Aurora TSUBASA eine zumeist ausreichende Speicherkapazität, sodass die Daten zur Berechnung vollständig in den HBM2-Speicher passen.

NEC plant die SX Aurora TSUBASA ab Februar 2018 in den Handel zu bringen. Die Preise beginnen ab etwa 6.000 US-Dollar für das kleinste Modell.

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