Mit seinem neuen "Frontier"-System hat der US-IT-Riese HPE einen Supercomputer vorgestellt, der erstemals die Exascale-Schallmauer durchbricht. Gemäss den Infos von HPE, erreicht "Frontier" exakt 1,102 Exaflops beim HPL-Benchmark (High-Performance Linpack). Der Supercomputer, den der kalifornische IT-Konzern für das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums gebaut hat, ist somit die neue Nummer 1 der aktuellen Top500-Liste der weltweit leistungsstärksten Supercomputer. Er verfügt über mehr Power, als die nächsten sieben Supercomputer der Top500-Liste vom Mai zusammengerechnet.
Mit einer theoretischen Spitzenleistung von 2 Exaflops soll Frontier künftig sogar eine noch höhere Geschwindigkeit erreichen können. "Frontier" liegt darüber hinaus gleichzeitig auch als energieeffizientester Supercomputer der Welt auf Platz 1 der Green-500-Liste: Mit 52,23 Gigaflops pro Watt ist er 32 Prozent energieeffizienter als sein Vorgänger. Mit einer Leistung von 6,88 Exaflops belegt der Supercomputer zudem den ersten Platz in der Kategorie "Mixed-Precision Computing", die die Leistung in Formaten bewertet, die üblicherweise für KI zum Einsatz kommen.
Laut HPE soll "Frontier" Berechnungen bis zu zehnmal schneller lösen können als heutige Spitzenrechner und Probleme bewältigen, die acht Mal komplexer sind. Vor allem Bereiche wie die Krankheitsdiagnose und -prognose, etwa die Krebsforschung, zudem die Arzneimittelforschung, erneuerbare Energien und Entwicklung neuer Materialien sollten damit einen beträchtlichen Anschub erhalten. "Das Debüt des Exascale-Supercomputers Frontier stellt einen Durchbruch bei Geschwindigkeit und Leistung dar und gibt uns die Möglichkeit, Fragen zu beantworten, von denen wir nie wussten, dass wir sie stellen würden", streicht Justin Hotard, Executive Vice President und General Manager HPC & AI bei HPE, heraus.
Frontier ermögliche nicht nur die Modellierung und Simulation komplexer wissenschaftlicher Forschungsarbeiten in den Bereichen Biologie, Physik und Chemie mit höherer Auflösung, so HPE, sondern werde auch dramatische Durchbrüche in der KI ermöglichen: Das System erlaube es, KI-Modelle zu entwickeln, die 4,5-mal schneller und achtmal grösser sind. So könne ein Forschungsteam mehr Daten trainieren, um die Vorhersagbarkeit zu erhöhen und schneller zu Ergebnissen zu gelangen.
"Frontier" besteht laut den HPE-Angaben aus 74 Cray-EX-Schränken mit einem Gewicht von jeweils über 3,6 Tonnen. Jeder Knoten enthält einen optimierten AMD-EPYC-Prozessor der dritten Generation und vier AMD-Instinct-MI250x-Beschleuniger. Damit umfasst das Gesamtsystem 9.408 CPUs und 37.632 GPUs.
Auf Netzwerkseite bilden rund 145 Kilometer Slingshot-Interconnect-Kabel HPE zufolge das weltweit erste und einzige Hochleistungs-Ethernet-Fabric, das für heutige HPC- und KI-Workloads entwickelt wurde. Dabei sorge das "Cray Clusterstor E1000"-Speichersystem für eine Speicherkapazität von 700 Petabyte, Spitzenschreibgeschwindigkeiten von mehr als 35 Terabyte pro Sekunde und mehr als 15 Milliarden Random-Read-I/O-Operationen pro Sekunde.
Für hohe Energieeffizienz nutzt das System eine Flüssigkeitskühlung. Zusätzliche Cooling Distribution Units (CDUs) besorgen laut HPE die Abfuhr der Wärme, die von Prozessoren, GPUs und Switches erzeugt wird.
Neben Frontier liefert HPE eigenen Angaben zufolge auch Exascale-Supercomputer an das Argonne National Laboratory und das Lawrence Livermore National Laboratory des US-amerikanischen Energieministeriums.
