US-Verteidigungsministerium entwickelt Exascale-Supercomputer

Er soll die Limits aktueller Computersysteme überschreiten. Ein erster Prototyp wird laut Plan 2018 zur Verfügung stehen. Die Entwicklung erfolgt in Zusammenarbeit mit Intel, Nvidia und dem MIT.

von Brooke Crothers und Stefan Beiersmann am 10. August 2010 , 11:39 Uhr

Die Forschungseinrichtung des US-Verteidigungsministeriums, die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), will einen Exascale-Supercomputer entwickeln. Er soll eine Rechenleistung im Exaflops-Bereich erreichen und damit um Faktor hundert bis Faktor tausend schneller sein als die derzeit führenden Supercomputer.

Nach Ansicht der Behörde haben das Mooresche Gesetz und konventionelle Computing-Technologien ihre Grenzen erreicht. Das Projekt mit dem Namen „Ubiquitous High Performance Computing“ (UHPC) soll „eine innovative, revolutionäre neue Generation von Computersystemen hervorbringen“, die die Beschränkungen der gegenwärtigen Ansätze aufhebe.

Mit Blick auf das Mooresche Gesetz, das eine Verdoppelung der Transistoren in integrierten Schaltkreisen in einem Zeitraum von zwei Jahren beschreibt, sagte die DARPA, das Erreichen gesetzter Ziele sei durch einen erheblichen Energieverbrauch und die Komplexität von Problemen in den Bereichen Architektur und Programmierung begrenzt.

Diese Herausforderung soll durch die Entwicklung eines High-Performance-Computers bewältigt werden, der deutlich weniger Energie pro Berechnung benötigt. „Das Ziel des UHPC-Programms ist es, das Computing neu zu erfinden. Es sieht radikale neue Computer-Architekturen und Programmierungsmodelle vor, die hundert- bis tausendmal energieeffizienter und leichter zu programmieren sind sowie eine höhere Performance bieten als aktuelle Systeme“, so die Behörde.

Bis 2018 soll in Zusammenarbeit mit Intel, Nvidia, dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) und dem Sandia National Laboratory ein erster Prototyp entwickelt werden. Das Georgia Institute of Technology wurde ausgewählt, um während der Entwicklungsphase Anwendungen, Benchmarks und Messverfahren zu bewerten.

Nvidia wird laut Bill Dally, leitender Wissenschaftler des Grafikherstellers, sein Wissen im Bereich Grafikprozessoren zur Verfügung stellen. Die Beteiligung an dem DARPA-Projekt zeige die Bedeutung des GPU-Computing bei der Entwicklung von Exaflops-Supercomputern. Das Unternehmen will mit Cray, dem Oak Ridge National Laboratory und sechs US-Universitäten zusammenarbeiten.

Auch in Europa ist ein High-Performance-Computing-Grid geplant, das bis 2019 eine Leistung im Exaflops-Bereich erzielen soll. An dem Partnership for Advanced Computing in Europe (Prace) genannten System sind die Länder Deutschland, Frankreich, Italien und Spanien beteiligt. Das Budget beträgt derzeit rund 470 Millionen Euro.