Supercomputer: Sun-Gründer entwirft Szenario für Exaflops-Rechner

In seiner Eröffnungsrede zur Internationalen Supercomputing Konferenz ISC09 am heutigen Dienstag in Hamburg warf Sun-Mitgründer Andy von Bechtolsheim ein weiten Blick nach vorne: auf Exaflops-Rechner, tausendmal schneller als die schnellsten heutigen Supercomputer. Das sei eine Herausforderung, aber machbar, meint der Experte – und zwar etwa bis zum Jahre 2020. Bechtolsheim setzt dabei voraus, dass die nächsten zehn Jahre noch das Mooresche Gesetz gilt, demzufolge sich die Transistordichte pro Chip etwa alle zwei Jahre verdoppelt.

Das allein aber reiche nicht, um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen. Wie bisher in der Geschichte der Top-500-Liste müsste sich die Performance der Supercomputer jedes Jahr verdoppeln. An der Taktschraube kann man allerdings nicht viel drehen, da dabei der Energieverbrauch zu sehr ansteigen würde. Bechtolsheim erwartet einen moderaten Anstieg von jetzt im Schnitt 2,5 GHz auf 4 GHz. Mehr Gleitkomma- und größere SIMD-Einheiten sollen die Performance pro Kern und Takt von jetzt 4 auf 16 vervierfachen, so dass die Performance pro Kern um Faktor 6,4 schneller wird. Zehnmal mehr Kerne pro Modul – dann hat man mit 10 TFlop/s pro Modul schon Faktor 64. Um den gleichen Faktor müssten Speicher und I/O-Bandbreite steigen. Bechtholsheim zeigte dafür Lösungsansätze, etwa wie man Speicher dreidimensional direkt über den CPUs anbringen kann (Multi-Chip 3D Packaging).

Dann braucht man nur noch 16 Mal mehr Module als jetzt und eine um Faktor 32 bessere Energieeffizienz, um das Ziel bei einem beherrschbaren Energieverbrauch von 35 MWatt zu erreichen. An Flüssigkühlung geht nach Bechtholsheims Einschätzung kein Weg vorbei, zusammen mit "Microchannel Fluidic Heatsinks". SSDs als Speichermedium mit schnelleren PCIExpress-Interfaces könnten in den Bereich von 100 TByte/s Durchsatz kommen, wobei Phase-Change-Speicher sehr vielversprechend aussieht. Und auch die Software muss letztlich mitspielen und Konzepte entwickeln, wie man mit vielen Millionen Kernen und noch mehr Threads umgehen kann. (as)