China kündigt Exascale-Supercomputer ohne GPU-Beschleuniger an
Ein Blick in einen Serverraum, der die technologische Infrastruktur für Supercomputer verdeutlicht.
(Bild: Timofeev Vladimir / Shutterstock.com)
Chinas Supercomputing-Zentrum Shenzhen will mit 47.000 heimischen CPUs über 2 Exaflops erreichen – ganz ohne westliche Chips.
Das National Supercomputing Center in Shenzhen (NSCCSZ) hat Ende April das Projekt Lingshen vorgestellt – einen Supercomputer, der als weltweit erste Exascale-Maschine ausschließlich auf Prozessoren (CPUs) setzen soll, ganz ohne die sonst üblichen Grafikbeschleuniger (GPUs).
Wie das Zentrum auf seiner Webseite mitteilte, soll das System eine Dauerleistung von über 2 Exaflops im Bereich FP64 erreichen – also mehr als zwei Trillionen Gleitkomma-Berechnungen pro Sekunde mit doppelter Genauigkeit.
Zum Vergleich: Der aktuell schnellste Supercomputer der Welt, El Capitan des US-Energieministeriums, erreicht im standardisierten Linpack-Benchmark 1,809 Exaflops. Allerdings setzt El Capitan auf 44.544 AMD-Beschleuniger vom Typ MI300A, die CPU- und GPU-Kerne in einem einzigen Gehäuse (Package) vereinen und auf einen gemeinsamen Speicher zugreifen.
Lingshen verfolgt einen grundlegend anderen Ansatz, indem es komplett auf Grafikbeschleuniger verzichtet.
47.000 Prozessoren in 92 Schränken
Chefdesignerin Lu Yutong, Direktorin des NSCCSZ, präsentierte die technischen Eckdaten auf einer Konferenz am 24. April. Die 47.000 Prozessoren verteilen sich auf 92 Rechenschränke – das entspricht rund 511 CPUs pro Schrank. Das System enthält nach Angaben des Zentrums keinerlei ausländische Komponenten.
Das Gesamtprojekt ist in mehrere Phasen unterteilt. In einer Pilotphase wurden bereits 100 Server mit Huawei-Kunpeng-Prozessoren eingesetzt, die insgesamt 12.800 Rechenkerne bereitstellten. In einem weiteren Schritt, in dem eine Ausbaustufe für industrielle Anwendungen erfolgen soll, sind 1580 Blade-Server mit über 101.000 Kernen vorgesehen, die eine Spitzenleistung von mehr als 10 Petaflops liefern sollen.
Der eigentliche große Sprung folgt allerdings erst mit der finalen Ausbaustufe von Lingshen: Um die angestrebten 2 Exaflops zu erreichen, soll das System auf die 47.000 Hochleistungsprozessoren skaliert werden – also um den Faktor 200 vergrößert im Vergleich zur industriellen Stufe.
Flüssigkeitskühlung für die Abwärme
Für die Kühlung setzt Lingshen auf ein vollständiges Flüssigkeitskühlsystem. Das Speichersystem umfasst 650 Petabyte Kapazität mit einer Bandbreite von 10 Terabyte pro Sekunde, verteilt auf 428 Speicherknoten in 67 flüssigkeitsgekühlten Schränken. Das Netzwerk soll auf Hunderttausende Knoten skalierbar sein.
Die Hintergründe des rein chinesischen Ansatzes liegen auf der Hand: Seit 2015 stehen chinesische Supercomputing-Zentren auf der US-Exportkontrollliste. Seit 2022 gelten zudem spezifische Exportbeschränkungen für Hochleistungs-GPUs von Nvidia und AMD nach China – diese Beschränkungen zwingen das Land, eigene Wege zu gehen – Lingshen ist das bislang ambitionierteste Ergebnis dieser Strategie.
Experten skeptisch beim Zeitplan
Allerdings gibt es erhebliche Vorbehalte gegenüber den chinesischen Angaben. Wie Tom's Hardware berichtet, hat Lingshen bislang noch keine unabhängig verifizierten Benchmark-Ergebnisse vorgelegt – die offizielle NSCCSZ-Quelle meldet zwar, das System sei vollständig hochgefahren und habe den Gesamttest bestanden, externe unabhängige Messungen stehen jedoch noch aus. Die Ankündigung beschreibt lediglich ein Ziel, das irgendwann in der Zukunft erreicht werden soll.
Ob Lingshen jemals tatsächlich in Betrieb geht und die versprochene Leistung erreicht, bleibt offen. Einen konkreten Zeitplan für die Fertigstellung nannte das NSCCSZ nicht. Beobachter schätzen, dass ein vollständiger Betrieb frühestens 2029 bis 2030 realistisch wäre.
Als Einsatzgebiete nannte Lu Yutong unter anderem KI-Anwendungen, Materialwissenschaften mit Simulationen von bis zu einer Milliarde Atomen, globale Wettersimulationen mit einem Kilometer Auflösung sowie die Medikamentenforschung.