Cray stellt Supercomputer XC30 mit Intel-Chips vor

Viele Jahre lang hat der HPC-Spezialist Cray seine Systeme vorwiegend mit Opterons von AMD bestückt, nun erscheint der XC30 mit Xeon-CPUs, Xeon-Phi-Beschleunigern und Aries-Interconnect.

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Der bekannte Supercomputer-Hersteller Cray stellt sein neues System XC30 mit Intel-Technik und dem neuen Interconnect Aries vor, der PCI Express 3.0 nutzt. Anlass ist die HPC-Konferenz SC12, die am kommenden Samstag in Salt Lake City beginnt . Dort wird auch die nächste Top500-Liste veröffentlicht, auf deren Spitzenplatz beispielsweise der Titan am ORNL mit Tesla-K20-Karten zielt.

XC30 Compute Blade mit acht (zweimal vier) Xeon E5-2600

(Bild: Cray)

Auch Cray bestückt die XC30 auf Kundenwusch mit Tesla-Karten, aber Intel ist vor allem auf den Einsatz des Xeon Phi – alias Knights Ferry alias Larrabee – stolz. Zunächst kommen aber nur Xeons der aktuellen Baureihe E5-2600 (Sandy Bridge-EP) zum Einsatz, die ersten Systeme liefert Cray bereits aus. Allgemeine Verfügbarkeit wird aber erst für Anfang 2013 versprochen. Zu den XC30-Kunden gehört etwa auch das HLRS der Uni Stuttgart, dessen erst im Februar eingeweihter Hermit (1 PFlops, Cray XR5-HE mit AMD Opteron) im nächsten Jahr um 4 bis 5 PFlops erweitert werden soll.

Aries-Interconnect

(Bild: Cray)

Eine Besonderheit der Cray XC30 ist die Aries-Verbindungstechnik, welche die mittlerweile von Intel übernommene Interconnect-Sparte von Cray im Rahmen des Cascade-Programms entwickelt hat. Während der Vorgänger Gemini auf HyperTransport 3.0 setzt und somit auf AMD-Prozessoren angewiesen ist, verwendet Aries PCIe 3.0 – was die Sandy-Bridge-Xeons als bislang einzige x64-Serverprozessoren direkt anbinden.

Jeder Xeon E5-2600 besitzt 40 PCIe-3.0-Lanes, theoretisch lassen sich darüber 40 GByte/s pro Richtung gleichzeitig übertragen. Deshalb braucht ein Xeon auch vier Speicherkanäle, die es beim Einsatz von DDR3-1600-Chips (PC3-12800-DIMMs) auf mehr als 50 GByte/s bringen. Zurzeit kann AMD keine Opterons liefern, die PCIe 3.0 anbinden – HyperTransport 3.1 ist dazu nicht schnell genug.

Jedes Xeon-Tandem ist über PCIe 3.0 x16 mit 16 GByte/s an den Aries-Chip angebunden.

(Bild: Cray)

Jedes Compute Blade der XC30 kann zwei Module mit je zwei Nodes aufnehmen, wobei jeder Node wiederum aus zwei Xeons besteht. Jeder davon kann acht Kerne (16 Threads) enthalten und bis zu 64 GByte RAM (4 × 16 GByte) anbinden – macht 16 Kerne und maximal 128 GByte RAM pro Knoten, also 64 Kerne und 512 GByte RAM pro Blade. Anscheinend taktet Cray das RAM mit 933 MHz (DDR3-1866/PC3-14900), pro Kanal steckt ja jeweils nur ein DIMM drin. Jedenfalls verspricht Cray bis zu 117 GByte/s aggregierte Datentransferrate pro Knoten, wofür DDR3-1600 nicht ganz reichen würde.

Jeder der vier Knoten – also jeweils ein Xeon-Tandem – eines Compute Blade ist per PCIe 3.0 x16 mit einem Aries-Chip verbunden, wie ein White Paper (PDF-Datei) erklärt. Den Aries-Chip fertigt demnach TSMC mit 40-nm-Strukturen. Jeder Knoten kann 16 GByte an Daten pro Sekunde und Richtung transferieren. Zum System hin stellt Aries 40 Netzwerk-Ports bereit, von denen jeder im elektrischen Transfermodus 5,25 GByte/s übertragen kann und im optischen Modus – für längere Verbindungspfade – noch 4,7 GByte/s. Bis zu 35 Meter sollen sich damit ohne Latenz-Nachteile überbrücken lassen. (ciw)