Supercomputer: Deutsches Leibniz-Rechenzentrum testet ARM-Prozessoren

Das LRZ bestellt die gleichen Fujitsu-A64FX-Prozessoren, die neuerdings im weltweit schnellsten Supercomputer Fugaku werkeln.

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Der SuperMUC NG des LRZ

(Bild: LRZ)

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Im Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften kommen ab dem frühen Herbst 2020 Testsysteme mit ARM-Prozessoren von Fujitsu zum Einsatz. Die Betreiber haben Cray-CS500-Server von HPE bestellt, in denen A64FX-Prozessoren stecken. Ebendiese arbeiten auch seit einigen Wochen im Fugaku, dem inzwischen weltweit schnellsten Supercomputer aus Japan.

Eine A64FX-CPU enthält bis zu 48 ARM-Rechenkerne mit jeweils zwei Scalable Vector Extensions (SVE), die ähnlich Intels AVX-512-Einheiten auch 512-Bit-Werte verarbeiten. Hinzu kommen vier schnelle HBM2-Speicher-Stacks mit 32 GByte Kapazität pro Prozessor und einer Übertragungsrate von gemeinsam 1 TByte/s. Mehrere Cluster kommunizieren in den Testsystemen des LRZ über einen EDR-Infiniband-Interconnect miteinander.

Das Rechenzentrum in Garching bei München setzt auf einen quelloffenen Software-Stack (GCC/LLVM) und HPEs Cray-Entwicklungsumgebung, welche auch die SVEs ansprechen kann. Die Betreiber stellen die Testsysteme Akademiepartnern und ausgewählten Projekten zur Verfügung, um die reale Performance auszuloten. Eine Studie soll zeigen, wie sich Fujitsus A64FX-Prozessoren gegen x86-CPUs von AMD beziehungsweise Intel und gegen GPU-Beschleuniger schlagen, auch aus Sicht der Effizienz. Je nach Ergebnis wäre ein breiter Einsatz denkbar.

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Als Hauptsystem betreibt das LRZ derzeit den Supercomputer SuperMUC-NG mit knapp 13.000 Intel Xeon Platinum 8174 (Skylake-SP, je 24 Kerne, 48 Threads, max. 3,9 GHz) und 64 Tesla-V100-Beschleunigern von Nvidia. In der aktuellen Top500-Liste der weltweit schnellsten Supercomputer befindet sich der SuperMUC-NG mit knapp 20 PetaFlops auf Platz 13.

Mit Fujitsus A64FX-Prozessoren dürfte das LRZ erste Erfahrungen für die European Processor Initiative (EPI) sammeln. In deren Rahmen entwickelt die EU eigene ARM- und RISC-V-basierte CPUs für Rechenzentren, die dank Vektoreinheiten ähnlich wie der A64FX eine hohe Rechenleistung erzielen sollen. ARM hat 2019 auch gemeinsam mit dem Barcelona Supercomputing Center (BSC) das Arm-BSC Centre of Excellence gegründet. Am BSC läuft ebenfalls das Projekt Mont Blanc, das unter anderem an SVE-Code arbeitet

(mma)