Aurora erreicht Exascale: Eine neue Ära für Supercomputer und Künstliche Intelligenz

Intel Aurora: Ein Exascale-Meilenstein für KI-Systeme

Das Feld der Hochleistungsrechner (High Performance Computing, HPC) hat einen neuen Meilenstein erreicht: Der Supercomputer Aurora, entwickelt von Intel in Zusammenarbeit mit dem Argonne National Laboratory und Hewlett Packard Enterprise (HPE), hat die Exascale-Schwelle überschritten und gilt nun als das schnellste KI-System der Welt. Mit einer Geschwindigkeit von 1.012 Exaflops hat Aurora eine neue Ära in der Datenverarbeitung und im maschinellen Lernen eingeläutet.

Die Bedeutung von Aurora für die wissenschaftliche Gemeinschaft und darüber hinaus kann kaum unterschätzt werden. Exascale-Computing, das die Verarbeitung von einer Milliarde Milliarden Operationen pro Sekunde ermöglicht, eröffnet ungeahnte Möglichkeiten, um einige der komplexesten Herausforderungen der Menschheit anzugehen. Die bahnbrechenden Arbeiten, die bereits mit Aurora durchgeführt wurden, umfassen unter anderem das Kartenlegen der 80 Milliarden Neuronen des menschlichen Gehirns, die Verbesserung der Hochenergie-Teilchenphysik durch tiefes Lernen und die Beschleunigung des Arzneimittelentwurfs und der -entdeckung durch maschinelles Lernen.

Im Zentrum von Aurora steht die Intel Data Center GPU Max-Serie, die auf der innovativen Intel Xe GPU-Architektur basiert und für KI- und HPC-Aufgaben optimiert ist. Die technologische Grundlage ermöglicht parallele Verarbeitungsfähigkeiten, die für die Handhabung komplexer neuronaler Netzwerk-KI-Berechnungen entscheidend sind. Der Supercomputer besteht aus 166 Racks, 10.624 Compute-Blades, 21.248 Intel Xeon CPU Max-Serie-Prozessoren und 63.744 Intel Data Center GPU Max-Serie-Einheiten, was ihn zum größten GPU-Cluster weltweit macht.

Die Software-Tools von Intel, einschließlich des Intel® oneAPI DPC++/C++ Compilers und einer Reihe von Performance-Bibliotheken, steigern die Flexibilität für Entwickler und die Skalierbarkeit des Systems. Intel erweitert auch seine Tiber Developer Cloud um neue hochmoderne Hardware und verbesserte Servicefähigkeiten, um die Bewertung, Innovation und Optimierung von KI-Modellen und Workloads im großen Maßstab zu unterstützen.

Die Implementierung neuer Supercomputer mit Intel-Technologien wird voraussichtlich verschiedene wissenschaftliche Bereiche revolutionieren. Systeme wie Cassandras CMCC werden die Modellierung des Klimawandels vorantreiben, während ENEAs CRESCO 8 Durchbrüche in der Fusionsenergie unterstützt, was Intels Engagement für die Weiterentwicklung von HPC und KI in neue Bereiche der Entdeckung und Innovation unterstreicht.

Das Engagement von HPE und Intel in der Entwicklung von Aurora spiegelt das enorm gestiegene Interesse wider, das KI und maschinelles Lernen in den letzten Jahren erfahren haben. Die Errungenschaften von Aurora sind ein klares Signal dafür, dass sich die Zukunft der Computertechnologie in rasantem Tempo entwickelt, wobei der Schwerpunkt auf der Verarbeitung großer Datenmengen und der Generierung von Erkenntnissen liegt, die zuvor unerreichbar schienen.

Während das Exascale-Computing in einigen Kreisen noch als weit entfernte Zukunftsmusik galt, beweist Aurora, dass diese Zukunft bereits begonnen hat. Wissenschaftler und Ingenieure haben nun Zugang zu Rechenleistungen, die es ihnen ermöglichen, die Grenzen des Machbaren zu erweitern und die Komplexität unserer Welt besser zu verstehen und zu modellieren. Mit der Fähigkeit, KI-Modelle zu nutzen, um die wissenschaftliche Entdeckung zu beschleunigen, ist Aurora ein leuchtendes Beispiel dafür, wie HPC-Systeme als Kompass dienen können, der uns zu Lösungen für wirklich schwierige wissenschaftliche Herausforderungen führt, die die Menschheit verbessern können.

Intels und HPs Fähigkeit, ein System wie Aurora zu liefern, das nicht nur in der Geschwindigkeit, sondern auch in Innovation und Nützlichkeit glänzt, zeugt von der engen Zusammenarbeit zwischen öffentlichen und privaten Sektoren, die notwendig ist, um solch bahnbrechende Ingenieursleistungen zu erzielen. Partnerschaften zwischen privaten und öffentlichen Sektoren sind der Schlüssel zum wissenschaftlichen Fortschritt, wie die Arbeiten im Rahmen des Aurora Early Science Program zeigen. In diesem Prozess der Optimierung und des Stresstests des Systems konnten Forscher bereits erfolgreich eine Vielzahl von Programmiermodellen, Sprachen und Anwendungen auf dem System ausführen.

Das Erreichen der Exascale auf einem Teil des Systems, indem 9.234 der Gesamtanzahl an Knoten genutzt wurden, zeigt, dass Aurora ein offenes Wissenschaftssystem ist, das im Argonne Leadership Computing Facility (ALCF), einem Teil der US-amerikanischen Energieministeriums-Wissenschaftseinrichtung, beheimatet ist. Dieses System hat nicht nur das Potenzial, die Forschung in den Vereinigten Staaten voranzutreiben, sondern auch weltweit offene Wissenschaftsinitiativen zu fördern.

Angesichts der Tatsache, dass Aurora an der Schwelle zur Fertigstellung steht und die wissenschaftliche Gemeinschaft mit Spannung die vollständige Inbetriebnahme erwartet, sind die Möglichkeiten, die sich aus dieser neuen Ära des Exascale-Computings ergeben, grenzenlos. Die Zukunft des High-Performance-Computing sieht mit Aurora heller denn je aus.

Bibliographie:
1. Finanznachrichten.de: "Hewlett Packard Enterprise Delivers Second Exascale Supercomputer, Aurora, to U.S. Department of Energy's Argonne National Laboratory." (13. Mai 2024)
2. HPCwire: "Top 500: Aurora Breaks into Exascale, but Can't Get to the Frontier of HPC." (13. Mai 2024)
3. InsideHPC: "New Top500 List: Aurora Joins Frontier in the Exascale HPC Club." (13. Mai 2024)
4. Firescalaf.cat: "Aurora becomes the second super-exaFLOP in the US after Frontier." (13. Mai 2024)
5. EENews Europe: "HPE Delivers Second Exascale Supercomputer Built for AI." (13. Mai 2024)
6. Markets.ft.com: "Hewlett Packard Enterprise Delivers Second Exascale Supercomputer, Aurora, to U.S. Department of Energy’s Argonne National Laboratory." (13. Mai 2024)
7. Top500.org: "Frontier remains No. 1 in the TOP500 but Aurora with Intel’s Sapphire Rapids chips enters with a half-scale system at No. 2." (13. Mai 2024)
8. Techpowerup.com: "Intel Powered Aurora Supercomputer Ranks Fastest for AI." (13. Mai 2024)
9. Intel.com: "Argonne National Lab’s Aurora Exascale System Customer Story." (13. Mai 2024)