Jupiter: Europas erster Exascale-Supercomputer nutzt eigene Prozessoren

Inhaltsverzeichnis

Die europäische Prozessorentwicklung unter dem Projekt EuroHPC und der französischen Firma SiPearl trägt Früchte: Die erste selbstentworfene CPU Rhea-1 landet im ersten europäischen Supercomputer der Exascale-Klasse – Jupiter.

Er soll eine Rechenleistung von mindestens einem Exaflops mit doppelter Genauigkeit (FP64) schaffen – das entspricht einer Trillion Berechnungen pro Sekunde. Nächstes Jahr beginnt laut Ankündigung Jupiters Aufbau im Forschungszentrum Jülich (NRW).

Lebenszeichen von SiPearl

Lange war es um die Rhea-Prozessoren ruhig geworden, selbst die finalen Spezifikationen hat SiPearl bis heute nicht bekannt gegeben. Weitgehend fertig soll die erste Iteration Rhea-1 schon im Jahr 2021 gewesen sein.

Ende 2020 wurde bekannt, dass der Prozessor bis zu 72 ARM-Kerne vom Typ Neoverse V1 verwendet. Die Hauptrechenlast stemmen integrierte Vektoreinheiten (Scalable Vector Extensions, SVE), die mit den AVX2-Rechenwerken der x86-Welt vergleichbar sind. Vier HBM2e-Stapel pro CPU beschleunigen insbesondere diese Vektoreinheiten.

Taufrisch ist die Neoverse-V1-Architektur nicht mehr; inzwischen gibt es schon den V2-Kern und der V3 dürfte nicht mehr lange auf sich warten lassen. Laut Nextplatform könnten die Verzögerung aber zu leichten Verbesserungen bei der Fertigungstechnik geführt haben: SiPearl soll von TSMCs 7-Nanometer-Prozess N7 auf die optimierte Variante N6 gewechselt sein.

KI-Beschleuniger von Nvidia

Wie viele Rhea-1-Prozessoren in Jupiter landen, verraten die Verantwortlichen bislang nicht – Tausende dürften es allerdings werden. Sie stecken in sogenannten Cluster-Modulen. Zusätzliche Booster-Module verwenden Nvidia-Technik fürs Training von KI-Algorithmen.

Die französische Atos-Tochter Eviden und die deutsche Firma ParTec bauen das System in wassergekühlte BullSequana-XH3000-Racks. Eviden spricht in seiner Ankündigung von "Nvidia-Datacenter-Technologie der nächsten Generation". Dahinter könnten sich neue GPU-Beschleuniger oder die neue Hopper-Version GH200 mit HBM3e-Speicher verbergen.

Grundsätzlich entwickelt SiPearl auch eigene Beschleuniger mit RISC-V-Technik (European Processor Accelerator, EPAC), die für Jupiter aber offenbar noch nicht infrage kommen.

Halbe Milliarde Euro

Jupiters Hardware kostet 273 Millionen Euro, wobei für das komplette Projekt 500 Millionen bereitstehen. Darin sind auch die Wartungs- und Energiekosten für die nächsten fünf Jahre eingeschlossen. Ursprünglich sollte der Bau schon 2023 beginnen, jetzt ist er für Anfang 2024 angesetzt.

250 Millionen steuert das European High Performance Computing Joint Undertaking (EuroHPC JU) bei, die anderen 250 Millionen teilen sich zu jeweils 50 Prozent das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen (MKW NRW).

Die Rechenleistung wollen Forschungsteams zur Klärung wissenschaftlicher Fragen verwenden, etwa zum Klimawandel, zur Bewältigung von Pandemien und zur nachhaltigen Energieerzeugung. Zudem ist das Training künstlicher Intelligenzen und die Analyse großer Datenmengen angedacht.

(mma)