Chinas Sugon 8000: 100.000 KI-Karten in einem Supercluster

TVS News AI redaktionell betreut präsentiert 1.500 Tonnen und 800 Gb/s: Chinas KI-Supercluster Sugon 8000 im Detail.

1.500 Tonnen, 800 Gigabyte pro Sekunde: So gewaltig das neue Rechenzentrum in Zhengzhou klingt, desto größer ist die Herausforderung, die Sugon 8000 bewältigt. Das System soll 100.000 Beschleunigerkarten bündeln, die vollständig in China entwickelt und hergestellt wurden. Damit will der Hersteller nicht nur ein einzelnes Rechenzentrum betreiben, sondern einen zentralen Knotenpunkt für die nationale Supercomputer-Infrastruktur des Landes aufbauen.

Xataka hatte bereits über das Projekt berichtet und dabei auf die Dimensionen des Clusters sowie die hohe Auslastung hingewiesen. Neu sind nun die während der nationalen Supercomputing-Konferenz in Shenzhen gezeigten Details zu Netzwerken, Kühlung und Auslastung. Für dich wird das greifbarer, wenn du den Cluster nicht als abstrakten Supercomputer, sondern als zusammenarbeitendes System aus Tausenden Knoten, zehntausenden Karten und einem eigens dafür gebauten Kühlkreislauf verstehst.

Ein nationaler Rechenknoten mit mehr als 13.000 Knoten

Der zentrale Knoten

Der Sugon 8000 ist nicht nur für den chinesischen Staat gebaut. Er bildet den zentralen Knoten der National Supercomputing Internet, eines landesweiten Netzes, über das Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen aus der Ferne auf Rechenleistung zugreifen können. Damit konzentriert das Projekt große Kapazitäten an einem Ort und stellt sie anschließend anderen Einrichtungen zur Verfügung.

Nach Angaben von Sugon arbeitet der Cluster mit mehr als 13.000 Knoten und ist nahezu vollständig ausgelastet. Gleichzeitig werden mehr als 6.000 Aufgaben gleichzeitig bearbeitet. Diese Zahlen stammen von Sugon beziehungsweise den chinesischen Staatsmedien, auf die sich Xataka bezieht.

Chinesische Komponenten in jeder Ebene

Der Anspruch reicht weit über die Grafikkarten hinaus. Nach Unternehmensangaben stammen Chips, Netzwerke, Speicher, Kühlsystem und Programmiersoftware von chinesischen Zulieferern. Das ist angesichts der Exportbeschränkungen für US-Technik von besonderer Bedeutung: Laut der US-Regulierungsdatenbank wurde Sugon 2019 zur Liste der Entitäten hinzugefügt. Dadurch setzen Exporte, Wiederexporte und Technologietransfers von US-Unternehmen eine vorherige Lizenzierung durch das US-Finanzministerium voraus.

Das eigentliche Problem ist die Hitze

100.000 Chips auf Hochtemperatur

Wenn alle Chips mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, entsteht eine enorme Wärmemenge. Laut dem Medium, das Sugon in Zhengzhou besuchte, entspricht die Wärmeerzeugung pro Stunde ungefähr dem Verbrennen von 12 Tonnen Kohle. Zu hohe Temperaturen zwingen die Chips dazu, ihre Leistung zu reduzieren. Zugleich steigt die Ausfallrate.

Die technische Antwort ist eine flüssige Kühlung. Die Karten werden in ein nichtleitendes fluoriertes Fluid getaucht, das bei ungefähr 50 °C verdampft. Ein externes Wassersystem führt die entstehende Wärme ab. Damit ersetzt das Wasser im Kreis nicht den eigentlichen Kältemittelkreislauf, sondern übernimmt einen weiteren Teil der Wärmeableitung.

Technik statt immer mehr Kühlflächen

Gerade bei einem Cluster dieser Größe ist die Kühlung ein integraler Bestandteil der Rechenarchitektur. Der Vorteil dieser Anordnung liegt in der direkten Kühlung der Komponenten. Die Kehrseite: Das System benötigt eine enorme, eng aufeinander abgestimmte Infrastruktur aus Leitungen, Sensorik und Flüssigkeitskreisläufen. Das erklärt auch, warum Sugon das Wasser als externen Teil des Systems und nicht als Nebensache behandelt.

Mit 800 Gb/s sollen 100.000 Karten wie eine Maschine arbeiten

Das Netzwerk als Gemeinschaft

Jeder Netzwerkport überträgt Daten mit 800 Gigabit pro Sekunde. Diese hohe Bandbreite soll den Austausch zwischen den Chips schnell genug machen, damit der Cluster als eine gemeinsame Rechenmaschine arbeitet. Bei 100.000 Karten ist das entscheidend: Eine einzelne Aufgabe muss Daten über viele Knoten verteilen und deren Ergebnisse wieder zusammenführen können.

Der Sugon 8000 belegt laut den Angaben der Ingenieure vor Ort eine Fläche von ungefähr 2.000 Quadratmetern. Das System wiegt rund 1.500 Tonnen und umfasst ungefähr 1.600 Kilometer Kabel im Inneren. Diese Zahlen verdeutlichen, dass die Grenzen zwischen Rechner, Netzwerk und Gebäude verschwimmen: Das Kabelnetz, die Flüssigkeitsleitungen und die räumliche Infrastruktur gehören zum selben Supercomputer.

Was China mit dem Cluster bereits vorhabt

Mehr als 300 Anwendungen

Sugon gibt an, bereits mehr als 300 Anwendungen in mehr als 30 Forschungs- und Industriefeldern optimiert zu haben. Der Cluster soll damit nicht nur einen großen Rechenpool bereitstellen, sondern auch wissenschaftliche und industrielle Aufgaben beschleunigen.

Die greifbarste Neuerung gegenüber den ersten Berichten über den Sugon 8000 sind die technischen Details: Die Dimensionen von 2.000 Quadratmetern und 1.500 Tonnen werden mit 1.600 Kilometern Kabel, einem flüssigen Kühlsystem um 50 °C und 800 Gb/s pro Netzwerkport ergänzt. Zusammen ergeben sie das Bild eines nationalen Rechenzentrums, dessen Leistung nicht allein von den Chips abhängt, sondern vor allem davon, ob Netzwerk, Speicher und Kühlung den enormen Datenfluss bewältigen können.