HPC-Serverknoten für je acht GPGPU-Beschleuniger

Bei manchen Supercomputern kommt es auf maximale Packungsdichte an. Dafür offerieren die Hersteller Gigabyte und Supermicro Server-Barebones, mit denen sich bis zu vier Rechenbeschleuniger des Typs AMD FireStream, Intel Xeon Phi oder Nvidia Tesla in einer einzigen Höheneinheit eines 19-Zoll-Racks unterbringen lassen. Wenn man von je 225 Watt maximaler Leistungsaufnahme einer solchen GPGPU-Karte ausgeht und noch je 130 Watt für die beiden Xeons, dann ergeben sich daraus allerdings alleine schon 1,16 Kilowatt pro HE – ein vollgestopfter 42-HE-Schrank brächte es also auf knapp 49 Kilowatt, ganz abgesehen von Wandlerverlusten und dem zusätzlichen Bedarf von RAM, Festplatten, Chipsätzen und Lüftern.

Trotzdem scheint es Bedarf für solche extremen Packungsdichten zu geben. Supermicro hat mit dem Superserver 1027GR-TQ schon länger einen 1-HE-Einschub im Angebot, der außer zwei Xeons, 8 DIMMs und vier Festplatten auch vier Dual-Slot-Karten aufnimmt und das Ganze mit einem redundanten 1800-Watt-Netzteil befeuert. Die je 40 PCIe-3.0-Lanes pro Xeon E5-2600 reichen auch aus, um jede einzelne PCIe-Karte mit vollen 16 Lanes direkt anzubinden.

Das kann beim Gigabyte GS-R22PHL nicht funktionieren, weil hier zwei Xeons gleich acht PCIe-x16-Karten versorgen – in einem Gehäuse mit lediglich 2 HE Bauhöhe. Entweder knüpft Gigabyte einige Slots nur mit je acht PCIe-Lanes an oder es kommen PCIe-Switches zum Einsatz; die bisher veröffentlichten Angaben erklären das nicht. Ähnlich liegt der Fall beim Tyan FT77A-B7059, der aber luftiger aufgebaut ist: Hier stecken die acht PCIe-Karten hochkant nebeneinander in einem 4-HE-Einschubgehäuse. Den Platz nutzt Tyan für größere Lüfter, ein stärkeres 2,4-Kilowatt-Netzteil, das 2+1-redundant arbeitet, sowie mehr Festplatten und DIMM-Slots. Bis zu 24 Speichermodule passen hinein, mit 32-GByte-LR-DIMMs also bis zu 768 GByte Hauptspeicher.

Alle drei Barebone-Hersteller löten zumindest optional Intels 10GBase-T-Adapterchip X540-AT2 aufs Board. (ciw)