HLRN-IV-System: Berliner Supercomputer Lise setzt auf Cascade Lake AP

Sven Bauduin 102 Kommentare
HLRN-IV-System: Berliner Supercomputer Lise setzt auf Cascade Lake AP
Bild: HLRN

Der Berliner Supercomputer Lise, benannt nach der Physikerin Lise Meitner, bildet zusammen mit dem Supercomputer Emmy der Georg-August-Universität Göttingen das HLRN-IV-System auf Basis von Cascade Lake-AP-CPUs. Mit ihren mehr als 2.200 Prozessoren des Typs Xeon Platinum 9242 erreicht Lise 5,3 PetaFLOPS Rechenleistung.

Aktuell rangiert das System, welches am Zuse-Institut Berlin steht, auf Rang 40 in den TOP500 der weltweit schnellsten Supercomputer und deutschlandweit auf dem Rang 5 hinter COBRA von der Max-Planck-Gesellschaft, dem JUWELS Module 1 am Forschungszentrum Jülich, welcher noch 2020 den Turbolader zünden wird, Hazel Hen in Stuttgart sowie SuperMUC-NG in Garching bei München.

Mit ihren insgesamt 2.292 Xeon Platinum 9242 erreicht Lise 5,3 PetaFLOPS im realen Betrieb (Rmax)
Mit ihren insgesamt 2.292 Xeon Platinum 9242 erreicht Lise 5,3 PetaFLOPS im realen Betrieb (Rmax) (Bild: Intel)

Mehr als 1.100 Knoten, 2.200 CPUs und 110.000 Kerne

Nachdem das Zuse-Institut den Supercomputer bereits im November 2019 feierlich in Betrieb genommen hat, sind nun auch alle Nodes einsatzbereit. Das System stellt mit seinen Prozessoren vom Typ Cascade Lake AP eine echte Ausnahme im erweiterten Spitzenfeld der weltweit leistungsstärksten Supercomputer dar. Allein die Konfiguration der exakt 1.146 Rechenknoten, den sogenannten Notes, liest sich äußerst beeindruckend.

Die 2.292 Xeon Platinum 9242 mit ihren jeweils 48 Kernen und 96 Threads summieren sich zu 110.016 Prozessorkernen und stellen Lise insgesamt 220.032 Threads zur Verfügung, welche von 2.688 GB DDR4-2933 Arbeitsspeicher an einem Speicherinterface mit zwölf Kanälen flankiert werden.

Hinzu kommen neun Loginknoten mit jeweils zwei Prozessoren vom Typ Intel Xeon Silver 4210 und noch einmal zusätzlichen 384 GB DDR4-2400 über sechs Speicherkanäle.

Mindestens ebenso beeindruckend wie die Spezifikationen und die daraus resultierende Rechenleistung ist die Kühlleistung des Systems, besitzen die großen Xeon-CPUs doch eine TDP von jeweils 350 Watt.

Die vollständigen offiziellen Spezifikationen geben das Konrad Zuse-Zentrum Berlin und der Norddeutscher Verbund für Hoch- und Höchstleistungsrechnen auf ihrer Website dann wie folgt an:

  • 1.146 Rechenknoten insgesamt
  • 1.112 Rechenknoten mit 384 GB Hauptspeicher (Standard Node)
  • 32 Rechenknoten mit 768 GB Hauptspeicher (Large Node)
  • 2 Rechenknoten mit 1,5 TB Hauptspeicher (Huge Node)
  • je Rechenknoten 2 CPUs und 1 Intel Omni-Path host fabric Adapter
  • 2.292 Intel Xeon Platinum 9242 (CLX-AP) mit 48C/96T
  • Omni-Path Netzwerkkonfiguration
  • 2 × 1162 port OPA100 director Switche
  • 54 x 48 port edge Switche
  • Fat Tree Topologie
  • 14 TB/s Bisectionsbandbreite
  • 1,65 μs maximale Latenz
  • 9 Loginknoten
  • je Loginknoten 2 CPUs mit 384 GB Hauptspeicher
  • 18 Intel Xeon Silver 4210 (CLX) mit 20C/40T
Spezifikationen des HLRN-IV-Systems „Lise“

Die Schwester von Lise, Emmy, die nach der Mathematikerin Emmy Noether benannt wurde, setzt hingegen auf 448 Rechenknoten mit je zwei Xeon Gold 6148 auf Basis der Skylake-Architektur mit je 20 Kernen und einen GPU-Knoten bestehend aus vier Tesla V100 mit 15 TFLOPs bei 5.120 ALUs auf 815 mm² von Nvidia.

Beide Systeme wurden durch den französische IT-Dienstleister Atos auf Basis der BullSequana-XH2000-Plattform (PDF) geplant und werden in den Kompetenzfeldern Erdsystemwissenschaften, computerbasierte Chemie und Materialwissenschaften, Lebenswissenschaften sowie Strömungswissenschaften und verschiedenen Methodenwissenschaften eingesetzt.

Der zweite Supercomputer des HLRN-IV-Systems „Emmy“ setzt u.a. auf vier Tesla V100 mit 32 GB
Der zweite Supercomputer des HLRN-IV-Systems „Emmy“ setzt u.a. auf vier Tesla V100 mit 32 GB (Bild: HLRN)

Nach der vollständigen Installation der zweiten Ausbaustufe an beiden Standorten wird das Gesamtsystem mehr als 200.000 Rechenkerne umfassen und damit über eine Spitzenleistung von rund 16 PetaFLOPS verfügen. Hierzu wird auch das zweite System des Verbundes im Laufe des Jahres 2020 eine Aufwertung erfahren.