IBM erhielt vom US-Energieministerum den Auftrag, zwei "datenzentrische" Supercomputer an den US-Forschungsstandorten Lawrence Livermore und Oak Ridge aufzubauen. Ziel der Installation seien Forschungsaktivitäten in Wissenschaft, Technik sowie der nationalen Sicherheit. Ein dazu unterschriebener Vertrag weist eine Auftragssumme von insgesamt 325 Millionen US-Dollar aus. Die Inbetriebnahme der beiden Rechner ist für 2017 beziehungsweise 2018 geplant.
Das IBM System nutzt den Angaben zufolge eine neuartige Architektur, bei der die Systemtechnologien quasi um die Daten herum gebaut werden. Die Folge: Daten müssen seltener zwischen Speicher und Prozessoren hin und zurück transportiert werden, wodurch der Energieverbrauch des Gesamtsystems drastisch sinkt.
IBM Forscher haben in den letzten fünf Jahren eine datenzentrische Systemarchitektur entwickelt, in der die notwendigen Komponenten eines Computersystems und damit Rechenleistung dort „angesiedelt“ sind, wo die Daten sitzen. Damit können jetzt Datenanalyse, Modellierung, Visualisierung und Simulation mit bisher unerreichter Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Die beiden Forschungszentren des Energieministeriums erwarten laut Mitteilung, dass die beiden IBM Supercomputer zu den energieeffizientesten Computersystemen weltweit gehören werden. Im Vergleich zu den bestehenden Systemen der Labore soll ihre Performance bis zu zehn Mal und ihre Energieeffizienz mehr als fünf Mal besser sein. Die beiden auf Openpower basierenden Installationen mit dem Namen „Sierra“ am Lawrence Livermore Institute und „Summit“ in Oak Ridge sollen eine Leistung von jeweils mehr als 100 Petaflops erreichen und dabei fünf Petabyte an dynamischen und Flashspeichern nutzen. Der Datendurchsatz werde sich auf mehr als 17 Petabyte pro Sekunde summieren, heisst es – dies entspreche etwa der Datenmenge von 100 Milliarden Bildern auf Facebook pro Sekunde.
Die Forschungsinstitute bieten Wissenschaftlern aus verschiedenen Fachgebieten sowie Behörden und Unternehmen die Möglichkeit, die Systeme zur Beantwortung unterschiedlichster wissenschaftlicher und technischer Fragestellungen zu nutzen. Durch den neuen Ansatz können die Installationen nicht mehr nur klassisch wissenschaftliche Daten modellieren und simulieren, sondern ihre Rechenleistung auch für hochkomplexe Datensätze beispielsweise aus dem Gesundheitswesen oder der Betriebs- und Finanzwirtschaft zur Verfügung stellen.
Offene Architekur
Durch den Einsatz der Openpower-Technologie in einem modular integrierten System sollen beide Forschungszentren in der Lage sein, die Supercomputer entsprechend den spezifischen zukünftigen Anforderungen anzupassen. NVidia hat in Zusammenarbeit mit IBM die so genannte NVidia NVLink Technologie entwickelt, die es CPUs und GPUs ermögliche, die Daten fünf bis 12-Mal schneller zwischen den entsprechenden Prozessoren zu bewegen. NVidia NVLink werden in IBM Power CPUs integriert werden und die nächste Generation der NVidia GPUs werde auf der NVidia Volta (TM) Architektur basieren - und so Sierra und Summit eine bisher unerreichte Leistungskapazität ermöglichen. Gemeinsam mit Mellanox wird IBM ausserdem einen so genannten intelligenten Interconnect implementieren, um die Datenverarbeitung innerhalb der Systeme weiter zu optimieren.
IBM Research werde zukünftig mit Lawrence Livermore und Oak Ridge zusammenarbeiten, um die bestmöglichen Tools und Technologien für die beiden Computersysteme zu entwickeln, um so die Leistung der Systeme zu optimieren, heisst es weiters. An der Entwicklung von Applikationen für datenzentrische Systeme werden auch Wissenschaftler des deutschen IBM Forschungs- und Entwicklungszentrum in Böblingen sowie von IBM Research – Zürich in Rüschlikon beteiligt sein.
