So viel Power hat EU’s neuer Supercomputer

Europas Vorstoß in Richtung HPC (High-Performance Computing) ist ein fortlaufender Versuch, der Teil der Initiative EuroHPC Joint Unit der Europäischen Union ist. Im Rahmen von diesem Programm hat Europa bereits sein erstes Pre-Exascale-System, LUMI, in Betrieb genommen, das die neueste Technologie von AMD in ein quantenfähiges System integriert – das sich durch ein beeindruckendes kohlenstoffnegatives Design auszeichnet.

LUMI ist jedoch nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zum eigentlichen Ziel: dem Post-Exascale-Computing. Wie von Computerbase berichtet, wird diese Ehre dem stratosphärisch anmutenden Supercomputer JUPITER (Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research) zuteil, der eine Quintillion Ops freisetzen soll. JUPITER wird im Jülicher Supercomputing Centre in Deutschland installiert, wobei die EU allein für die Infrastruktur, die Hardware und die Installationskosten satte 500 Millionen Euro bereitstellt.

Europas Supercomputer

Das System, das voraussichtlich irgendwann nach 2024 betriebsbereit sein wird, wird das erste auf dem Kontinent sein, das die Schwelle von einer Billion Rechenoperationen pro Sekunde überschreitet. Im Gegensatz zu LUMI wird JUPITER in den Bereichen Klimamodellierung, Werkstofftechnik, biologische Simulationen und Forschung im Bereich der nachhaltigen Energieerzeugung zum Einsatz kommen und dabei die neueste KI nutzen.

Es gibt noch keine offizielle Bestätigung darüber, welche Hardware JUPITER antreiben wird. Die Pressemitteilung – und der aktuelle Stand der HPC-Umgebungen – legen jedoch den GPU-basierten Beschleunigern eine große Verantwortung auf die Füße.

JUPITER wird anscheinend Lehren aus der sternförmigen Architektur von LUMI ziehen, wobei verschiedene Supercomputing-Module in der GPU-Visualisierung zum Einsatz kommen werden, neben einem universellen, CPU-basierten Beschleuniger-Cluster, einem Hochleistungs-GPU-Cluster, einem Quantencomputer-Node sowie Hot- und Cold-Storage-Clustern.

Darüber hinaus wird JUPITER einen Schritt weiter in Richtung exotischerer Berechnungsmodelle gehen als LUMI, weil es einen Node enthalten wird, der vollständig dem neuromorphen Rechnen gewidmet ist. Auch bei JUPITER wird ein modularer Ansatz für die Systemarchitektur verfolgt, wobei die Module Basic, Optional und Future Technology je nach Entwicklungsfortschritt eingesetzt werden.

Was bedeutet das für Intel, AMD und Co?

Die Ähnlichkeiten zu LUMI könnten darauf hindeuten, dass AMD wieder mal von diesem Großauftrag profitieren wird – und wir würden sagen, dass es dafür gute Gründe gibt, insbesondere im Hinblick auf die Leistungseffizienz. Aber Intel ist nicht glücklich darüber, dass es bei den Supercomputing-Installationen zurück bleibt, denn fünf der zehn schnellsten Supercomputer der Welt und zehn von zwanzig nutzen Hardware von AMD.

Ein weiterer Baustein in Intels Trickkiste könnte die Ankündigung der Silicon Junction-Initiative sein. Intel investiert schätzungsweise 80 Milliarden Dollar in die Halbleiterproduktion und die Forschungs- und Entwicklungskapazitäten in der EU und ist damit ein Zugeständnis an den Versuch der EU, die Unabhängigkeit der Halbleiterindustrie zu erreichen. Aber ohne offizielle Bestätigung ist das erstmal reine Spekulation.

Nachhaltigkeit in der Technik

Eines der beeindruckendsten Elemente bei der Ankündigung von JUPITER ist sein Stromverbrauch. Während der weltweit führende Supercomputer Frontier im Durchschnitt 19 MW verbraucht, soll JUPITER im Durchschnitt nur 15 MW verbrauchen – eine Senkung des Stromverbrauchs um 22 % innerhalb weniger Jahre der Hardwareentwicklung.

Im Vergleich zum ehemaligen Weltmeister im Supercomputing, dem japanischen Arm-basierten Fugaku, bedeutet das eine Reduzierung des Stromverbrauchs um fast 50 %. Der 2020 installierte Fugaku hat einen durchschnittlichen Stromverbrauch von etwa 29 MW und eine Spitzenleistung von “nur” 537,21 PFlop/s – die Hälfte der Leistung von JUPITER. Das entspricht einer Verdoppelung der Energieeffizienz in einem halben Jahrzehnt – eine wichtige Kennzahl für die ökologische Nachhaltigkeit, die es so noch nie gab.