ComputerBase war gestern zu Besuch im HLRS, bei Hunter, einem AMD-Instinct-MI300A-Supercomputer. Es gab aber auch einen Ausblick auf die nächste Generation, Herder, ein weiteres AMD-basiertes HPE-System. Der Leiter des HLRS redete Klartext und auch Kunden wie Trumpf kamen zu Wort. Eindrücke und Informationen aus Stuttgart.

Hunter im Überblick

Hunter ist am staatlich betriebenen Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS) der Nachfolger von Hawk, die Vorstellung erfolgte Ende 2023. Hunter ist dabei nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zu Herder, mit dem die Leistung am Standort weiter deutlich steigen soll.

Der beste Supercomputer für den Einsatzzweck

„Wir wollten das beste System“, stellte der Leiter des Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS), Prof. Dr.-Ing. Michael Resch, das Ziel bei der Auswahl der Hunter-Hardware wiederholt ganz deutlich dar. Und zwar bei „Sustained Performance“, also dauerhaft abrufbarer Leistung, und nicht nur bei der „Peak Performance“ (Spitzenleistung).

Zu der Zeit als Hunter geplant wurde, war dafür AMD Instinct MI300A die perfekte Wahl – eine APU.

Doch in der Tat: Hunter ist schnell (Platz 54 der aktuellen Top500) und sehr effizient (Platz 12 der aktuellen Green500).

Der Griff zur APU, also HPC-GPUs und –CPU auf einem Package, ist allerdings wirklich selten erfolgt, das gab auch AMD im Gespräch mit ComputerBase zu. Aushängeschild ist natürlich der ExaScale-Supercomputer El Capitan mit 44.544 solcher APUs.

Einen APU-Nachfolger gibt es in den Serien MI325, MI350 und auch MI400 dennoch offiziell nicht, ein Massenmarkt hat sich am Ende nicht ergeben. AMD kombiniert in Zukunft lieber reine HPC-Beschleuniger mit Epyc. Gibt es bei MI500 eventuell aber doch wieder eine APU? Das wollte AMD auch auf Nachfrage nicht verraten.

HPE stellt die tonnenschweren Racks

Die tonnenschweren Racks mit den einzelnen Blades werden von HPE bereitgestellt. Dabei fällt auf: Die Racks stehen mit einigem Abstand zueinander, der Raum ist am Ende nicht einmal halb voll. Der Grund: Aus früheren Blades, die aufgrund der Luftkühlung bis zu 8U hoch waren, wird heute ein wassergekühltes 2U-Format, in dem alle Komponenten integriert sind. Das spart enorm viel Platz, birgt jedoch andere Herausforderungen. Eine davon ist das Gewicht pro Rack.

Aber warum der Abstand zwischen den Racks? Das liegt daran, dass der Boden in den späten 70er/80er Jahren nicht für diese punktuelle Traglast ausgelegt wurde. Heute wiegt ein Rack von Hunter schon rund vier Tonnen, spezielle Verstärkungen im Boden mussten integriert werden. In Zukunft dürfte dies, wie auch fast jeder andere Bereich, weiter zulegen. Aber beim Neubau wird das direkt berücksichtigt.

Herder mit AMD Instinct MI500/MI600?

Stichwort Neubau. Auch dem Chef des HLRS hat ComputerBase die Frage nach der Zukunft gestellt. Er verdeutlicht, dass zum Ende dieses Jahres die Konfiguration für Herder stehen wird. Dass erneut AMD und nicht Nvidia die Hardware stellen wird, ist gesetzt. Was aber genau genutzt wird, ist noch Verhandlungssache.

Ich schau nicht auf MI400, sondern auf MI500 und MI600

Michael Resch

Wie üblich wirft ein Supercomputer-Betreiber dabei den Blick auf Produkte, die in Jahren verfügbar sind und Sinn ergeben. Ihn interessiert also nicht mehr MI400, sondern eher „MI500 und MI600“, erklärten Michael Resch und sein Team ihre Herangehensweise. Ist damit AMD Instinct MI500/MI600 für Herder bestätigt? Mitnichten. Passt es in den anvisierten Zeitrahmen von 2027? Ja, das könnte klappen. AMD hat es zumindest zum Teil so bereits bestätigt. Je nachdem, was AMD letztlich bieten kann und was das HLRS will.

HPE ist dann als Lieferant der Racks wieder mit dabei, wobei neue Blades und Racks genutzt werden sollen. Nebenan wird auch schon das neue Gebäude gebaut, vor allem muss es deutlich mehr tragen können – mehr Racks und diese dann auf stärkerer Bodenplatte auch dichter gepackt.

Am Ende spielen natürlich auch die Kosten eine Rolle. Es wird auch bei Herder abermals nicht um die Jagd nach der Krone oder das beste und teuerste System, sondern erneut vor allem die Effizienz gehen. Auch die Energieversorgung und die Kühlung spielen eine wichtige Rolle. Und auch wenn wenn sich der Markt zu GPUs und AI entwickelt, will das HLRS wieder Hardware nutzen, die hohe FP-Präzision bietet und nicht nur Mixed Precision und andere Dienste in den Fokus rückt.

Es dürfte also spannend werden, was Herder für Hardware nutzen wird. Eine Mischung aus Zen 6 oder gar Zen 7 plus Next-Next-Gen-Instinct könnte diese Aufgaben durchaus erfüllen.

Hunter im Alltagseinsatz

Bei Hunter, seit einigen Monaten lauffähig, freut sich das HLRS inzwischen über sehr viel Zuspruch, die Auslastung liegt fast immer über 90 Prozent – davon können viele andere Supercomputerbetreiber oder Cloud Service Provider (CSP) nur träumen. Für lokale Kundschaft wird das System sogar zu einem schlagkräftigen und günstigen Datacenter-Anbieter, so müssen sie nicht in eine public cloud gehen.

Günstiger, da nur kostendeckend unterwegs

Letztendlich kostet jede Nutzung von Hunter Geld, aber die Kosten sind vergleichsweise gering. Denn als ein staatliches Institut darf die Einrichtung HLRS keinen Gewinn erwirtschaften, soll „nur“ kostendeckend arbeiten. Das schließt in der Regel auch die ursprüngliche Investitionssumme ein. Diese ist meist für fünf Jahre Betrieb mit allen Kosten angesetzt, weshalb hohe Millionensummen als Anfangswert in den Büchern stehen.

Wenn der Strom ausfällt, ist Hunter offline

Das HLRS ersetzt aber keinen Cloudprovider, stellten die Verantwortlichen klar. Zum einen wird keine ständige Verfügbarkeit garantiert. Es sind zwar trotzdem 99,8 Prozent, aber wenn der Strom einmal ausfällt, ist der Supercomputer aus. Es gibt keine Diesel-Generatoren und Notstromaggregate, da deren hohe Kosten von öffentlichen Stellen nicht finanziert werden – und sie in der Regel nicht benötigt werden. Kunden, die die garantierte Verfügbarkeit benötigen, müssen sich anderweitig umsehen – und diesen Service bei einem CSP auch bezahlen.

Zudem rechnen CSPs eher mit 40 bis 50 Prozent Auslastung, das HLRS erreicht mindestens das Doppelte. Vor allem Industriekunden will man dadurch für die Technologien begeistern und die Möglichkeiten aufzeigen, die der Standort bei Stuttgart bieten kann.

Auch die Industrie soll zugreifen – und macht es

Trumpf, bekannt nicht nur für Werkzeugmaschinen, sondern auch für Elektronik und Laser und mit über 19.000 Angestellten und fünf Milliarden Euro Jahresumsatz ein Branchenriese, war als Gast vor Ort. Der Hersteller erklärte, dass mittlerweile über 1.000 Personen in der Firma Zugang zum HLRS-System haben, in der Regel aber kaum 50 gleichzeitig darauf zugreifen. Statt jedoch den eigenen Bürorechner eine Woche lang mit einer Simulation zu blockieren, wird das beim HLRS in nicht einmal einer Nacht erledigt. Das spart enorm viel Zeit, da Simulationen wichtig sind, bevor echte Prototypen gebaut werden.

Lohnen sich diese kleinen Arbeitspakete von Trumpf aber überhaupt für Hunter? Ja, denn sie füllen die Lücken zwischen größeren Forschungsprojekten oder Arbeiten, die mal ein Viertel, ein Drittel, die Hälfte oder noch mehr der Nodes und Kerne in Beschlag nehmen. So wird die Auslastung des Gesamtsystems stark erhöht. Dass die Daten dabei auch noch in Deutschland bleiben und nicht auf Weltreise zu einem CSP geschickt werden, nehmen Unternehmen neben den überschaubaren Kosten gern mit.

Deutschland rüstet bei Supercomputern auf

Hunter ist als im globalen Vergleich Platz 54 auf der Top500 trotzdem ziemlich kleiner Supercomputer zeigt unterm Strich, wie Forschung an der Universität und Industrie auch in Deutschland zusammenrücken können, wenn sie denn die Angebote wahrnehmen. Das erfordert einerseits Maßnahmen durch die öffentliche Hand, aber auch den Willen zur Bewegung auf der anderen Seite. Das HLRS hat Hoffnung, dass dies in Zukunft weiter an Fahrt aufnimmt, genau dafür wird Herder in zwei Jahren nebenan Einzug halten. Dann wird der Standort bei der Leistung noch einmal einige Stufen stärker aufgestellt sein.

Und Hunter plus Herder sind bekanntlich nicht die einzigen. Deutschland hat sich zuletzt wieder deutlich stärker aufgestellt, was das Thema Hochleistung im Computerbereich darstellt. Mit Jupiter ist Europas stärkste Lösung gerade online gegangen, Blue Lion mit Nvidias aktuellster Technologie geht ebenfalls wie Herder ab 2027 online.

ComputerBase wurde von AMD, HPE und dem HLRS zu dem Event in Stuttgart eingeladen. Die Kosten für die An- und Abreise wurde von den Herstellern getragen. Eine Einflussnahme der Firmen auf den Bericht fand nicht statt, eine Verpflichtung zur Veröffentlichung bestand nicht.

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