Schnellster Supercomputer „Milky Way 2“

Neuer Spitzenreiter läuft mit Prozessoren von Intel

Das „Milky Way 2“-System wurde für das National Supercomputing Center in Guangzhou, China gebaut. Außerdem stellte Intel auf der International Supercomputing Conference (ISC) 2013 in Leipzig neue Technologien für High Performance Computing vor.

  • Der neue Spitzenreiter läuft mit mehr als der doppelten Geschwindigkeit des Supercomputers, der die Top500-Liste bei der letzten Ausgabe im November 2012 anführte.

  • Intel kündigt die Erweiterung seines Xeon Phi Co-Prozessor Portfolios an und enthüllte bisher unbekannte Details der zweiten Generation der Xeon Phi Produkte (Codename „Knights Landing“).

„Milky Way 2“ ist die neue Nummer Eins auf der Liste der weltweit schnellsten Supercomputer und basiert auf Intel Xeon Phi Co-Prozessoren und Intel Xeon Prozessoren. Damit führt erstmals seit 1997 ein ausschließlich mit Intel Prozessoren bestückter Supercomputer wieder die Top500-Liste der Supercomputer an.* Der Spitzenreiter arbeitet mit 48.000 Intel Xeon Phi Co-Prozessoren sowie 32.000 Intel Xeon Prozessoren und einer maximalen Rechenleistung von 54,9 PetaFLOP/s (Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde). Dies entspricht mehr als der doppelten Geschwindigkeit des Supercomputers, der die Top500-Liste bei der letzten Ausgabe im November 2012 anführte.

„Milky Way 2“ – der weltweit schnellste Supercomputer

Das „Milky Way 2“-System wurde für das National Supercomputing Center in Guangzhou, China gebaut. Es besteht aus 32.000 der kommenden 12-Core Intel Xeon Prozessoren E5-2600 v2 auf Basis der Ivy Bridge-Architektur und 48.000 Intel Xeon Phi Co-Prozessoren mit einer Gesamtleistung von 17,8 MW. Damit ist „Milky Way 2“ nicht nur das schnellste, sondern auch eines der energieeffizientesten Systeme auf der Top500-Liste. Der Supercomputer nutzt eine „neo-heterogene Architektur“, bei der die Hardware-Architektur über mehrere Klassen von Computing-Funktionen verfügt, auf die über ein gemeinsames Programmiermodell zugegriffen wird. Dies strafft die Entwicklungs- und Optimierungs-Prozesse, was bei der Kombination von CPU- und GPU-Beschleunigern nicht möglich ist.

Für die Leistung und Energieeffizienz des Systems sorgen die kommenden Prozessoren der 22nm Intel Xeon E5-2600 v2 Produktfamilie. Neben „Milky Way 2“ basieren zwei weitere Supercomputer der aktuellen Top500-Systeme von Bull* (Rang 54 mit 557 TFLOP/s und Rang 329 mit 139 TFLOP/s) auf diesen Prozessoren. Die Produkte werden ab dem nächsten Quartal erhältlich sein, über bis zu 12 Kerne und eine Taktrate von bis zu 2,7 GHz verfügen. Sie bieten eine Rechenleistung von 259 GFLOP/s pro Sockel. Dies entspricht einer Steigerung um 56 Prozent gegenüber der vorherigen Generation.
 
Der Markt für High Performance Computing Server

Laut IDC1 wird der Markt für High Performance Computing (HPC) Server in den nächsten vier Jahren jährlich um rund 36 Prozent von derzeit 11 Milliarden US-Dollar auf 15 Milliarden US-Dollar zunehmen. Das starke Wachstum der Supercomputer wird vom Bedarf vieler Branchen nach schnellen Berechnungen, Simulationen und dem Wunsch nach Entscheidungen auf Basis besserer Informationen getrieben. Supercomputer werden für genauere Wettervorhersagen eingesetzt und helfen beim Erkunden effizienterer Verfahren zur Energiegewinnung. Zudem tragen sie einen entscheidenden Teil zur Medikamentenentwicklung, beim Aufschlüsseln des menschlichen Genoms und der Analyse großer Datenmengen bei. 

Neue Intel Xeon Phi Co-Prozessor 3000 und 7000 Produktfamilien

Intel kündigt außerdem die Erweiterung seines Xeon Phi Co-Prozessor Portfolios an und enthüllte bisher unbekannte Details der zweiten Generation der Xeon Phi Produkte (Codename „Knights Landing“). Die neuen Produkte und Technologien sollen die Energieeffizienz und Leistung von Supercomputern weltweit weiter steigern. Sie bieten verschiedene Leistungs-Optionen, Speicherkapazitäten, Energieeffizienz sowie Formfaktoren und sind ab sofort verfügbar. Die Xeon Phi Co-Prozessor 7100 Familie  wurde laut Hersteller optimiert: Hierzu zählen 61 Kerne mit einer Taktrate von 1,23 GHz, 16 GB Speicherkapazität (doppelt so viel wie bislang bei Beschleunigern oder Co-Prozessoren) und mehr als 1.2 TFLOP/s Double Precision Leistung. Die Xeon Phi Co-Prozessor 3100 Familie ist auf hohe Leistung je Dollar ausgelegt und bietet 57 Kerne mit 1,1 GHz Taktrate und 1 TFLOP/s Double Precision Leistung.
 
Zudem hat das Unternehmen ein weiteres Produkt der im vergangenen Jahr vorgestellten Xeon Phi Co-Prozessor 5100 Familie angekündigt. Der Intel Xeon Phi Co-Prozessor 5120D ist für Umgebungen mit hoher Packungsdichte in Blades optimiert und lässt sich direkt mit Mini-Boards verbinden.
 
„Knights Landing“ – als Co-Prozessor oder CPU erhältlich

Intel stellt zudem die zweite Generation der Xeon Phi Produkte mit verbesserten Supercomputing-Funktionen vor (Codename „Knights Landing“). Die nächste Generation der Produkte auf Basis der MIC Architektur wird als Co-Prozessor oder als Host-Prozessor (CPU) erhältlich sein, ist in Intels 14nm-Prozesstechnologie gefertigt und enthält die zweite Generation der 3D-Tri-Gate-Transistoren.
 
Als PCIe Card-basierter Co-Prozessor übernimmt „Knights Landing“ Offload-Workloads von den Intel Xeon Prozessoren des Systems. Wird er jedoch als Host-Prozessor direkt auf dem Mainboard-Socket installiert, arbeitet er wie eine CPU und macht so den nächsten Sprung in Rechendichte und Leistung pro Watt möglich, indem er gleichzeitig alle Aufgaben des primären Prozessors und des spezialisierten Co-Prozessors übernimmt. Wird „Knights Landing“ als CPU eingesetzt, vereinfacht sich - im Gegensatz zu Beschleunigern heute - auch die Programmierung der Datenübertragung über PCIe.
 
Um die Leistung für HPC-Workloads weiter zu steigern, erhöht Intel die Speicher-Bandbreite für alle „Knights Landing“-Produkte durch direkt auf dem Package integrierten Speicher. Dies soll den Anwendern die volle Nutzung der verfügbaren Rechenkapazität ohne die heute häufigen Engpässe bei der Speicherbandbreite ermöglichen.
 

*Die halbjährliche TOP500-Liste der Supercomputer geht auf Hans Meuer von der Universität Mannheim, Erich Strohmaier und Horst Simon vom US Department of Energy National Energy Forschung Scientific Computing Center und Jack Dongarra von der University of Tennessee zurück. Der vollständige Report findet sich unter http://www.top500.org/.


www.intel.com

Bildquelle: Thinkstock - Brand X Pictures / Intel
 

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