Exascale Computing
Exascale-Computing
Was ist das?
Exascale-Computing bezeichnet die nächste Entwicklungsstufe der Supercomputertechnologie. Supercomputer werden dabei in der Lage sein, Daten mit einer Geschwindigkeit von einer Quintillion Gleitkommaoperationen pro Sekunde zu verarbeiten – also mit „exaFLOPS“. Eine Quintillion entspricht zehn hoch 18, also einer Eins mit 18 Nullen. Das ist tausendmal schneller als die aktuelle Generation von Supercomputern, die in der Regel im Bereich von „PetaFLOPS“ arbeitet – einer Billiarde Gleitkommaoperationen pro Sekunde. Falls diese Zahlen schwer vorstellbar sind, hilft vielleicht folgendes Bild: Ein Supercomputer im PetaFLOPS-Bereich ist bereits eine Million Mal schneller als der schnellste Personal Computer. Exascale-Computing wird nochmals tausendmal schneller sein.
In der Branche ist Exascale-Computing zum Synonym für das nächste große Ziel im Bereich Supercomputing beziehungsweise High-Performance Computing (HPC) geworden. Derzeit gibt es weltweit nur sehr wenige Exascale-Computer. Da sich die Server- und Prozessortechnologie jedoch weiterhin rasant weiterentwickelt, könnte Exascale-Computing schon bald eher die Regel als die Ausnahme sein.
In der Branche ist Exascale-Computing zum Synonym für das nächste große Ziel im Bereich Supercomputing beziehungsweise High-Performance Computing (HPC) geworden. Derzeit gibt es weltweit nur sehr wenige Exascale-Computer. Da sich die Server- und Prozessortechnologie jedoch weiterhin rasant weiterentwickelt, könnte Exascale-Computing schon bald eher die Regel als die Ausnahme sein.
Warum benötigen Sie Exascale-Computing?
Es versteht sich von selbst, dass alles, was bereits vom Supercomputing profitiert, durch Exascale-Computing noch leistungsfähiger wird. Kurz gesagt sind in den folgenden Bereichen bahnbrechende Fortschritte zu erwarten:
● Künstliche Intelligenz (KI): Im Zeitalter der generativen KI müssen KI-Modelle wie LLMs mit extrem großen Datensätzen trainiert werden und über Parameterzahlen im Billionenbereich verfügen. Exascale-Computing wird in der Lage sein, diese großen Datenmengen deutlich schneller zu verarbeiten, und damit den Weg für neue KI-Innovationen ebnen, die unser Leben verändern werden.
● Klimawandel: Klimamodelle und Wettervorhersagen sind entscheidend, damit sich die Menschheit auf die Folgen des Klimawandels vorbereiten kann. Mit Exascale-Computing können Forschende hochpräzise Computersimulationen in sehr kurzer Zeit durchführen und belastbare Daten bereitstellen. Diese unterstützen Behörden und betroffene Gemeinden dabei, die Auswirkungen extremer Wetterereignisse zu begrenzen.
● Gesundheitswesen und Medizin: KI-gestützte Analysen im Gesundheitswesen und die Präzisionsmedizin können maßgeblich dazu beitragen, dass Patientinnen und Patienten rechtzeitig die benötigten medizinischen Ressourcen erhalten. Exascale-Computing wird diese Bemühungen vorantreiben und uns dabei helfen, ein glücklicheres und gesünderes Leben zu führen. Außerdem kann es in der Arzneimittelentwicklung eingesetzt werden, um neue Wirkstoffformeln zu entwickeln und Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln zu simulieren. So lassen sich bessere und sicherere Medikamente entwickeln.
● Künstliche Intelligenz (KI): Im Zeitalter der generativen KI müssen KI-Modelle wie LLMs mit extrem großen Datensätzen trainiert werden und über Parameterzahlen im Billionenbereich verfügen. Exascale-Computing wird in der Lage sein, diese großen Datenmengen deutlich schneller zu verarbeiten, und damit den Weg für neue KI-Innovationen ebnen, die unser Leben verändern werden.
● Klimawandel: Klimamodelle und Wettervorhersagen sind entscheidend, damit sich die Menschheit auf die Folgen des Klimawandels vorbereiten kann. Mit Exascale-Computing können Forschende hochpräzise Computersimulationen in sehr kurzer Zeit durchführen und belastbare Daten bereitstellen. Diese unterstützen Behörden und betroffene Gemeinden dabei, die Auswirkungen extremer Wetterereignisse zu begrenzen.
● Gesundheitswesen und Medizin: KI-gestützte Analysen im Gesundheitswesen und die Präzisionsmedizin können maßgeblich dazu beitragen, dass Patientinnen und Patienten rechtzeitig die benötigten medizinischen Ressourcen erhalten. Exascale-Computing wird diese Bemühungen vorantreiben und uns dabei helfen, ein glücklicheres und gesünderes Leben zu führen. Außerdem kann es in der Arzneimittelentwicklung eingesetzt werden, um neue Wirkstoffformeln zu entwickeln und Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln zu simulieren. So lassen sich bessere und sicherere Medikamente entwickeln.
Wie unterstützt GIGABYTE?
Die Serverlösungen von GIGABYTE Technology werden von Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit eingesetzt, die im Bereich des Supercomputings neue Maßstäbe setzen möchten. Zahlreiche renommierte Institutionen wie die Waseda-Universität in Japan und die Universität Rey Juan Carlos in Spanien haben bereits Computing-Cluster mit GIGABYTE-Servern aufgebaut. Wissenschaftler nutzen diese hochmodernen Supercomputing-Plattformen, um den Klimawandel und gesundheitsbezogene Forschungsthemen eingehend zu untersuchen.
Ein Grund für die hohe Rechenleistung der GIGABYTE-Server ist die enge Zusammenarbeit von GIGABYTE mit führenden Chipherstellern wie AMD, Intel und NVIDIA. Durch die Ausstattung der Server mit den neuesten Prozessoren sowie die Optimierung ihrer Leistung durch proprietäre Systemdesigns und Entwicklungen im Bereich des Wärmemanagements kann GIGABYTE seinen Kunden unübertroffene Verarbeitungsgeschwindigkeiten bieten, die ihre Supercomputing-Projekte deutlich beschleunigen. So gehören die GPU-Server der G593-Serie zu den leistungsstärksten KI-Entwicklungsplattformen auf dem Markt. Diese Produkte kombinieren ein NVIDIA HGX™ H100 8-GPU-Computing-Modul mit AMD EPYC™ 9004 (beim G593-ZD2) oder Intel® Xeon® Scalable der 4. Generation (beim G593-SD0), um eine optimale Lösung für KI-Anwendungen zu schaffen. Die G593-Serie ist mit Flüssigkeitskühlung kompatibel. Dadurch lässt sich das Rechenpotenzial der Prozessoren weiter ausschöpfen und zugleich die PUE verbessern. Die G593-Serie kann außerdem als Bestandteil des GIGAPOD eingesetzt werden. Dieser umfasst vier dieser Server in einem einzigen Serverschrank und bietet Exascale-Leistung für Bildverarbeitung und die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) in großem Maßstab.
Das GIGABYTE-Portfolio wird kontinuierlich um innovative Produkte mit neuer Rechenleistung erweitert. Die Instinct™-MI300-Chips von AMD sind beispielsweise eine neue Serie von APUs der Data-Center-Klasse, die die Funktionen von CPU und GPU in einem einzigen Package vereinen. GIGABYTE-Server mit Unterstützung für diese Prozessoren werden in Kürze verfügbar sein. NVIDIA Grace Hopper™ Superchips sind eine weitere Prozessorlösung, die die Funktionen von CPUs und GPUs integriert. Sie sind in den H223-V10 und H263-V11 High-Density-Servern von GIGABYTE verfügbar.
Nicht zuletzt ist erwähnenswert, dass einer der weltweit leistungsstärksten Supercomputer, Fugaku, auf ARM-Prozessoren basiert. ARM-Prozessoren können mehr Kerne in einem einzelnen Chip unterbringen, da sie auf der vereinfachten RISC-Architektur basieren. GIGABYTE bietet ein umfassendes Portfolio an ARM-Servern. Ein herausragendes Beispiel ist der R283-P93, der mit CPUs der AmpereOne™-Familie ausgestattet ist und bis zu 192 Kerne in einem einzelnen Prozessor bereitstellt.
Ein Grund für die hohe Rechenleistung der GIGABYTE-Server ist die enge Zusammenarbeit von GIGABYTE mit führenden Chipherstellern wie AMD, Intel und NVIDIA. Durch die Ausstattung der Server mit den neuesten Prozessoren sowie die Optimierung ihrer Leistung durch proprietäre Systemdesigns und Entwicklungen im Bereich des Wärmemanagements kann GIGABYTE seinen Kunden unübertroffene Verarbeitungsgeschwindigkeiten bieten, die ihre Supercomputing-Projekte deutlich beschleunigen. So gehören die GPU-Server der G593-Serie zu den leistungsstärksten KI-Entwicklungsplattformen auf dem Markt. Diese Produkte kombinieren ein NVIDIA HGX™ H100 8-GPU-Computing-Modul mit AMD EPYC™ 9004 (beim G593-ZD2) oder Intel® Xeon® Scalable der 4. Generation (beim G593-SD0), um eine optimale Lösung für KI-Anwendungen zu schaffen. Die G593-Serie ist mit Flüssigkeitskühlung kompatibel. Dadurch lässt sich das Rechenpotenzial der Prozessoren weiter ausschöpfen und zugleich die PUE verbessern. Die G593-Serie kann außerdem als Bestandteil des GIGAPOD eingesetzt werden. Dieser umfasst vier dieser Server in einem einzigen Serverschrank und bietet Exascale-Leistung für Bildverarbeitung und die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) in großem Maßstab.
Das GIGABYTE-Portfolio wird kontinuierlich um innovative Produkte mit neuer Rechenleistung erweitert. Die Instinct™-MI300-Chips von AMD sind beispielsweise eine neue Serie von APUs der Data-Center-Klasse, die die Funktionen von CPU und GPU in einem einzigen Package vereinen. GIGABYTE-Server mit Unterstützung für diese Prozessoren werden in Kürze verfügbar sein. NVIDIA Grace Hopper™ Superchips sind eine weitere Prozessorlösung, die die Funktionen von CPUs und GPUs integriert. Sie sind in den H223-V10 und H263-V11 High-Density-Servern von GIGABYTE verfügbar.
Nicht zuletzt ist erwähnenswert, dass einer der weltweit leistungsstärksten Supercomputer, Fugaku, auf ARM-Prozessoren basiert. ARM-Prozessoren können mehr Kerne in einem einzelnen Chip unterbringen, da sie auf der vereinfachten RISC-Architektur basieren. GIGABYTE bietet ein umfassendes Portfolio an ARM-Servern. Ein herausragendes Beispiel ist der R283-P93, der mit CPUs der AmpereOne™-Familie ausgestattet ist und bis zu 192 Kerne in einem einzelnen Prozessor bereitstellt.
