Fujitsu MONAKA: Japans Supercomputer-Chip A64FX erhält einen Nachfolger

Der von Fujitsu entwickelte A64FX-Prozessor, der den aktuell zweitschnellsten Supercomputer antreibt, erhält einen Nachfolger mit dem Codenamen MONAKA. Erneut soll eine Arm-Architektur die Basis stellen. Mehr Leistung und vor allem eine höhere Energieeffizienz sowie mehr Einsatzmöglichkeiten werden versprochen.

Fujitsu-CPU mit mehr Effizienz für Rechenzentren

In einer Präsentation hat Fujitsu den neuen Chip als „Arm-based CPU for Next-gen DC“ (DC = Data Center) für das Jahr 2028 angekündigt. Gegenüber The Register wurde die voraussichtliche Veröffentlichung wiederum auf das Jahr 2027 datiert. Im Vergleich zum Vorgänger soll die Leistung steigen und die Leistungsaufnahme sinken. Eine „überwältigende Energieeffizienz“ sei das Ziel.

Erste Leistungsprognosen

Sicher nur eine grobe Schätzung sind die Angaben einer 1,7-Mal höheren Anwendungsleistung bei doppelt so hoher Leistung pro Watt im Vergleich zu den im gleichen Zeitraum erwarteten Konkurrenz-Chips.

MONAKA ist Teil eines Programms der japanischen New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO), deren Ziel es sei, den Energiebedarf der örtlichen Rechenzentren bis zum Jahr 2030 um mindestens 40 Prozent zu senken.

MONAKA soll sich mit einer größeren Bandbreite an Features für mehr Einsatzgebiete als der A64FX eignen und ist demnach kein reiner HPC-Prozessor. Technische Details stehen allerdings noch aus.

Der Vorgänger A64FX

Im Juni 2020 erstürmte Japans Supercomputer Fugaku mit über 400 PetaFLOPS und seinerzeit großem Vorsprung (Platz zwei kam nicht einmal auf 150 PetaFLOPS) den Thron der Top-500-Systeme. Zwei Jahre lang blieb Fugaku an der Spitze und wurde erst im Juni 2022 durch das US-System Frontier mit über 1.000 PetaFLOPS abgelöst. In der jüngsten Weltrangliste aus dem November 2022 liegt Fugaku noch immer auf Rang 2.

Die seinerzeit unübertroffene Rechenleistung erzielte Fugaku nicht mit Hilfe von GPU basierten Rechenbeschleunigern wie es bei Frontier und den meisten der Top10 der Fall ist. Stattdessen wird eine Armada von 48-Kern-CPUs eingesetzt. In jedem der 158.976 Rechenknoten (Nodes) steckt ein 48-Kern-Prozessor des Typs A64FX. Der von Fujitsu in Kooperation mit Arm entwickelte Chip nutzte erstmals die Befehlssatzerweiterung ARMv8.2-A SVE (Scalable Vector Extension).

Rang (zuvor)	System	Standort	Rechenleistung (Rmax)	Prozessoren	Aufnahme Top500
1 (1)	Frontier	USA	1.102,00 PetaFLOPS	AMD Epyc 3rd Gen (64C, 2,0 GHz) AMD Instinct MI250X	Juni 2022
2 (2)	Fugaku	Japan	442,01 PetaFLOPS	Fujitsu A64FX (48C, 2,2 GHz)	Juni 2020
3 (3)	LUMI	Finnland	309,10 PetaFLOPS	AMD Epyc 3rd Gen (64C, 2,0 GHz) AMD Instinct MI250X	Juni 2022
4 (-)	Leonardo	Italien	174,70 PetaFLOPS	Intel Xeon Platinum 8358 (32C, 2,6 GHz) Nvidia A100	November 2022
5 (4)	Summit	USA	148,60 PetaFLOPS	IBM Power9 (22C, 3,07 GHz) Nvidia Volta GV100	Juni 2018
6 (5)	Sierra	USA	94,64 PetaFLOPS	IBM Power9 (22C, 3,1 GHz) Nvidia Volta GV100	Juni 2018
7 (6)	Sunway TaihuLight	China	93,01 PetaFLOPS	Sunway SW26010 (260C, 1,45 GHz)	Juni 2016
8 (7)	Perlmutter	USA	70,87 PetaFLOPS	AMD Epyc 7763 (64C, 2,45 GHz) Nvidia A100	Juni 2021
9 (8)	Selene	USA	63,46 PetaFLOPS	AMD Epyc 7742 (64C, 2,25 GHz) Nvidia A100	Juni 2020
10 (9)	Tianhe-2A	China	61,44 PetaFLOPS	Intel Xeon E5-2692v2 (12C, 2,2 GHz)	Juni 2013
Änderungen gegenüber letzter Liste fett hervorgehoben