High-Performance-Computing MIPS-basierte 64-bit-Multicores für „grüne“ Supercomputer

Das japanische Startup Pezy Computing hat die Entwicklung der MIPS64-basierten PEZY-SC2-Reihe angekündigt. Die CPU-Familie soll die Grundlage für energiesparende Supercomputer und HPC-Anwendungen bilden, skalierbar auf bis zu 4096 processing nodes.

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Auf Basis der 64-Bit-MIPS CPUs, deren Architektur Pezy von Imagination Technologies lizensiert hat, sollen die Manycore-Chips der PEZY-SC2-Familie die erste Generation an 64-Bit-HPC-Prozessoren bilden (High-Performance-Computing, Hochleistungsrechnen).

Das Fabless Startup Pezy Computing konzentriert sich auf rechenintensive, hochparallele Anwendungen. Die Firma ist in erster Linie als Entwickler energieeffizienter Supercomputer bekannt. Ihr Shoubo, ein Hochleistungscomputer am Forschungsinstitut RIKEN in Japan, hält derzeit den Weltrekord als sparsamster Rechner seiner Klasse, mit einem Energiebedarf von nur 7W pro GFLOP.

Laut Sprechern von Pezy Computing und Imagination Technologies erfüllt die MIPS-Architektur zahlreiche Anforderungen für die angestrebten HPC-Anwendungen. Dazu zählen Hardware-Multithreading mit bis zu vier Threads pro CPU, Befähigung zum 128-Bit-SIMD (Single Instruction, Multiple Data) und volle Hardwarevirtualisierung mit bis zu 255 Gastbetriebssystemen. Wie Imagination in seinem Entwicklerblog betont, sei das Hardware-Multithreading besonders wichtig: Demnach bevorzugen viele herkömmliche Manycore-Chips Codes mit In-Order execution, unterliegen also der Beschränkung, Befehle nur strikt nach Programmreihenfolge abarbeiten zu können. Sie seien daher auf Multithreading angewisen, um Flaschenhälse zu vermeiden.

Die PEZY-SC2-chips wären nicht die erste Grundlage für Supercomputer auf Basis der MIPS-Architektur. Der SC5832 „Blizzard“ von SiCortex besaß 972 Knoten sowie 5832 Prozessorkerne und brachte es 2009 auf eine Spitzenleistung von 5,8 TFLOPS. Der Rechner wurde bereits zu seiner Zeit als „grüner“ Supercomputer mit einem Energiebedarf von 20 kW unter Volllast beworben.

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