Der in China entwickelte Supercomputer „LineShine“ führt mit einer dauerhaften Doppelpräzisionsleistung von 2,198 EFLOPS die aktuelle TOP500-Liste an. Damit ist er laut Angaben des National Supercomputing Center in Shenzhen, Südchina, der weltweit erste Supercomputer, der im High-Performance-Linpack-Benchmark dauerhaft mehr als 2 EFLOPS erreicht.
Diese Leistung markiert einen bedeutenden Durchbruch bei der Konvergenz von Supercomputing und Intelligent Computing – zwei Bereichen, die traditionell unterschiedliche Hardware- und Präzisionsanforderungen hatten.
Bislang stützte sich das Supercomputing für wissenschaftliche Anwendungen wie physikalische Modellierung und technische Simulationen hauptsächlich auf Gleitkommaoperationen mit doppelter Genauigkeit, während im Intelligent Computing Operationen mit geringerer Genauigkeit oder Ganzzahloperationen für das Modelltraining und die Inferenz verwendet wurden. In den letzten Jahren haben sich die beiden Disziplinen in Richtung einer Integration bewegt.
Der herkömmliche Ansatz zur Hardware-Integration war eine heterogene CPU-GPU-Architektur, bei der die CPU die Planung und Steuerung übernimmt, während die GPU die Berechnungen beschleunigt. Dieses Modell leidet jedoch unter hohen Datenübertragungskosten, komplexen Programmieranforderungen und unzureichend ausgelasteten Hardware-Ressourcen.
„LineShine“ verfolgt mit seiner bahnbrechenden „Online Acceleration“-Architektur, die vollständig auf CPUs basiert, einen anderen Ansatz. Durch die direkte Integration von KI-Matrixbeschleunigungseinheiten in die im eigenen Haus entwickelten Prozessoren ermöglicht das System den CPUs die effiziente Ausführung von KI-Aufgaben, ohne auf GPUs zurückgreifen zu müssen. Hierdurch wird der in heterogenen Architekturen übliche Engpass beim Datentransfer zwischen CPU und GPU vermieden.
Über den Prozessor hinaus umfasst „LineShine“ weitreichende Innovationen in den Bereichen Netzwerk, Speicher, System und Energieeffizienz. Das Ergebnis sei ein doppelter Durchbruch bei der Rechenleistung der Spitzenklasse und dem breiten Einsatz in der Praxis, der eine wirklich tragfähige Lösung für die Konvergenz von Supercomputing und intelligentem Computing biete, so Lu Yutong, Chefkonstrukteur von „LineShine“ und Direktor des Nationalen Supercomputing-Zentrums in Shenzhen.
Was die Infrastruktur für wissenschaftliches und ingenieurtechnisches intelligentes Computing angeht, hat „LineShine“ bereits Anwendungen in Bereichen wie Atmosphären- und Meereswissenschaften, ingenieurtechnische Simulationen, Materialwissenschaften, Arzneimittelforschung, Hirnforschung, wissenschaftliche KI und Inferenz mit großen Modellen unterstützt, erklärte Lei Kai, stellvertretender Direktor der Shenzhen Computer Federation.
Die TOP500-Liste wird zweimal jährlich veröffentlicht. Chinesische Supercomputer haben die Liste bereits mehrfach angeführt. „Tianhe-1“ belegte 2010 erstmals den ersten Platz, „Tianhe-2“ hielt von 2013 bis 2015 sechs Mal in Folge die Spitzenposition und „Sunway TaihuLight“ führte die Liste von 2016 bis 2017 viermal an.
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