High Performance Computing

Wie OpenCAPI und Gen-Z Servern Beine machen

Highend-Hardware hat den Flaschenhals moderner Systeme an die Verbindungen der einzelnen Bauteile verlagert. Für Abhilfe sollen nun die offenen Technologien OpenCAPI und Gen-Z sorgen.

22.11.2016 Stefan Bordel und Jens Stark

Offene Technologien

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Die frei zugänglichen Technologien OpenCAPI und Gen-Z sollen Servern zu neuen Performance-Rekorden verhelfen (Foto: panumas nikhomkhai / Shutterstock)

Die Arbeitslast in Rechnern nimmt stetig zu: Prozessoren, Arbeitsspeicher und Festplatten werden ständig schneller. Als Flaschenhälse entpuppen sich daher die Leitungen zwischen diesen Komponenten. Damit künftige Server und Hochleistungsrechner den Datendurchsatz stemmen, arbeitet die Tech-Industrie nun mit OpenCAPI und Gen-Z an zwei Technologien, die für Abhilfe sorgen sollen.

Die offene Schnittstelle OpenCAPI stammt ursprünglich von IBM und wird von einem Konsortium betreut, zu dem unter anderem IBM, AMD, Google, Micron und Mellanox gehören. OpenCAPI soll CPU, GPU, RAM und Speicher ähnlich wie PCI-Express 3.0 verbinden, nur gut zehn Mal schneller, und zwar mit Geschwindigkeiten von 150 Gigabyte pro Sekunde.

Künftige Rechnergenerationen dürften mit der Schnittstelle also gut gewappnet für datenintensive Aufgaben sein, wie sie durch Virtual Reality, Augmented Reality, Machine Learning oder komplexe wissenschaftliche Berechnungen aufkommen. Auch schnellere Bauteile wie etwa der Highspeed-Speicher 3D Xpoint stellen dann kein Problem mehr dar. OpenCAPI dürfte zunächst in Highend-Servern und Supercomputern zum Tragen kommen. Die Technik sollte aber in der Folge auch den Weg in Desktop-Rechner finden. Die ersten OpenCAPI-Ports werden in IBMs Servern des Typs Power9 verbaut, welche im nächsten Jahr starten. AMD will die Technik unterdessen in seine Radeon-GPUs integrieren.

Gen-Z teilt den Server auf

Der neue Übertragungsstandard Gen-Z-Technologie soll die Vernetzung von verschiedenen Geräten optimieren und für höhere Datentransfers sorgen. Der Einsatz von Gen-Z dürfte vor allem in Rechenzentren profitabel sein. Auch diese Technologie wird von einem Konsortium betreut, das sich unter anderem aus AMD, ARM, Broadcom, Cray, Dell EMC, Hewlett Packard Enterprise, Huawei und Samsung, zusammensetzt.

Gen-Z erlaubt es beispielsweise in Rechenzentren einzelne Serverracks ausschließlich mit Prozessoren zu bestücken, während der zugehörige Arbeitsspeicher gesammelt in anderen Elementen untergebracht und verbunden ist. Dies soll wiederum der Effizienz sowie der Flexibilität zugutekommen. Dadurch könnten etwa riesige Memory-Mengen zur Verfügung gestellt werden, die weit über heutige Beschränkungen von in der Regel 48 Terabyte RAM hinausgehen.

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