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Wie in jedem Jahr gibt es Ende Juni im Rahmen der ISC High Performance wieder eine neue Liste der Top500 schnellsten Supercomputer. Üblicherweise nutzen die an den Systemen beteiligten Lieferanten, öffentlichen Einrichtungen und Länder dies auch, um ihre Muskeln im Supercomputing spielen zu lassen. Allerdings gibt es innerhalb der Top10 nur wenig Bewegung, aber es sind einige Trends erkennbar. Seit nunmehr 12 Monaten deutet sich aber auch eine gewisse Spannungslage an, denn Intel und AMD bereiten größere Schritte im HPC-Segment vor.
Aber kommen wir zu den wichtigsten Systemen der Top10: Der japanische Fugaku am Forschungsinstitut RIKEN bleibt auch ein Jahr nach seiner offiziellen Präsentation der schnellste Supercomputer. Er besteht aus 158.976 A64FX-Prozessoren, die über jeweils 48 Kerne verfügen (vier weitere stehen für Systemaufgaben zur Verfügung) und die Armv8.2-A SVE-Befehlssatzstruktur verwenden. Die SVE-Vektorerweiterungen werden in Form von SVE2 für Armv9 übernommen und sind dann keine gesonderte Hardwareerweiterung mehr. Gefertigt werden die Prozessoren in 7 nm. Den 48 Kernen stehen 32 GB HBM2 zur Seite, die mit einer Speicherbandbreite von 1 TB/s angebunden sind. Der L2-Cache ist 8 MB groß.
Mit Summit und Sierra bleiben die Systeme mit IBM Power9 und NVIDIAs GV100-Beschleunigern auf Platz zwei und drei, genau wie der chinesische Sunway TaihuLight mit seinen eigenen Prozessoren. Auf Platz fünf neu einreihen kann sich Perlmutter. Der am National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) in Kalifornien betriebene Supercomputer verwendet 11.036 AMD EPYC 7763 der aktuellen Milan-Generation mit jeweils 64 Kernen. Hinzu kommen noch 1.380 NVIDIA A100 SXM4 in der Variante mit 40 GB von NVIDIA, die zusammen eine Mixed-Precision-Rechenleistung von 4 ExaFLOPS erreichen sollen.
Die weiteren Ränge sind ebenfalls allesamt bekannte Systeme, die nun um einen Platz nach unten geschoben wurden. Nun auf Platz acht liegt Deutschlands schnellstes System, das JUWELS Booster Module am Jülicher Supercomputing Center. In der Top10 bleibt es bei zwei Systemen, die auf Custom-Prozessoren basieren, während zwei IBM-CPUs zusammen mit GPU-Beschleunigern von NVIDIA verwenden. Drei Supercomputer setzen EPYC-Prozessoren (Rome und Milan) von AMD ein, ebenfalls drei solche von Intel.
In der Nationenrangliste können die USA dank Perlmutter ihren Vorsprung vor Japan weiter ausbauen. Darauf folgen China und Deutschland.
Warten auf den großen Schub
Derzeit laufen gleich mehrere Projekte zu Exascale-Systemen. Diesen sollen eine Rechenleistung von mindestens einem ExaFLOPs bei einer Genauigkeit von 64 Bit haben und wären damit mehr als doppelt so schnell, wie der aktuell schnellste Supercomputer. Die ExaFLOPS-Grenze will NVIDIA zwar auch jetzt schon durchstoßen haben, dies aber nur mit niedrigerer Genauigkeit.
2022 dürfte dann eine ganze Flut an Exascale-Systemen an den Start gehen. Frontier soll mit EPYC-Prozessoren und Radeon-Instinct-Beschleunigern bestückt sei. Aurora setzt auf Xeon (Sapphire Rapids) und Ponte Vecchio (Xe-HPC). In China laufen die Arbeiten an gleich drei solchen Systemen, die auf Basis eines eigenen Armv8-Designs, eigenen Sunway-Designs und in Lizenz gefertigten EPYC-Prozessoren (Sugon) die Marke von einem ExaFLOPS schaffen sollen. Aufgrund des Bans bestimmter Technologien, die nicht mehr aus den USA nach China eingeführt werden dürfen, verzögern sich die Systeme aber offenbar.