IBMs 17-Kern-CPUs werden extrem effizient

Hinter dem „BlueGene/Q“ von IBM steckt eine der wohl interessantesten Entwicklungen im Prozessorbereich für Supercomputer. Der als 18-Kern-CPUs designte Prozessor nutzt 16 Kerne zum eigentlichen arbeiten, während der 17. die Kontroll- oder I/O-Aufgaben übernimmt. Der 18. Kern verbleibt als Reserve-Option.

Den Anwendern steht es frei, ob sie den 17. Kern noch wie die anderen 16 mitrechnen lassen – offiziell bleibt es bei 16 Kernen. Der 18. verbleibt in jedem Fall als Reserve, um beispielsweise bei der Fertigung ein wenig Luft zu haben, falls ein Kern einen Defekt aufweist. Bei 1,6 GHz Takt erreicht ein einzelner Prozessor auf Basis der 45-nm-Fertigung in der Standardkonfiguration bereits eine Leistung von 205 GigaFLOPS.

Wird das Gesamtpaket dann in ein Rack gepackt, eröffnen sich die wahren Möglichkeiten. 32 Prozessoren bilden mit ihren 512 Kernen einen Knoten, der die notwendigen Anschlüsse für das restliche System und auch für die Wasserkühlung der Prozessoren Sorge trägt. 16 dieser Knoten bilden am Ende dank beidseitiger Einschubmöglichkeit ein halbes Rack. Ein halbes Rack mit den insgesamt 8.192 Kernen konnte im Rahmen des Vorabtests am „Thomas J. Watson Research Center“ eine Leistung von 63,3 TeraFLOPS erzielen, was das System direkt auf Platz 15 der Top-500-Rangliste hievte. Dabei stellte man bei einem Energieverbrauch von 38,8 kW direkt den Rekord in der Kategorie Energieeffizienz ein und setzte die neue Bestmarke auf 1.700 MegaFLOPS/Watt fest.

Ein für das US-Verteidigungsministerium in Auftrag gegebener Supercomputer soll 96 volle Racks mit jeweils 16.384 Rechenkernen und etwa 209 TeraFLOPS Spitzenleistung pro Rack umfassen. Im Jahr 2012 soll dieser dann die Marke von 20 PFLOPS (PetaFLOPS) durchbrechen.