Die Xilinx Adaptive Compute Clusters (XACC) kommen zunächst an vier Spitzenuniversitäten zum Einsatz und sollen Forschungstätigkeiten im High Performance Computing (HPC) unterstützen. Dieser Forschungsbereich ist breit gefächert und umfasst Systeme, Architekturen, Werkzeuge und Anwendungen.

Die Xilinx Adaptive Compute Cluster an vier Spitzenuniversitäten sollen zukünftig mit 7-nm-Versal-ACAPs erweitert werden.

Die Xilinx Adaptive Compute Cluster an vier Spitzenuniversitäten sollen zukünftig mit 7-nm-Versal-ACAPs erweitert werden. Xilinx

Die XACCs sind mit den aktuellsten Hardware- und Softwaretechnologien für die Computing-Beschleunigung des Herstellers ausgestattet. Jeder Cluster ist speziell so konfiguriert, dass einige der weltweit führenden akademischen Teams aktuellste HPC-Forschung betreiben können.

Der erste XACC ist an der ETH Zürich in der Schweiz installiert, weitere Cluster folgen an der University of California, Los Angeles (UCLA), der University of Illinois, Urbana Champaign (UIUC) und an der National University of Singapore (NUS). Die XACCs bestehen aus High-End-Servern, Alveo-Beschleunigungskarten und Hochgeschwindigkeitsnetzwerken. Jede der Alveo-Karten von Xilinx verfügt über zwei Verbindungen zu einem Netzwerk-Switch mit 100 Gbps, um die Erforschung beliebiger Netzwerktopologien für verteilte Berechnungen zu ermöglichen.

Erweiterung um 7-nm-Versal-ACAP geplant

Ausgestattet sind die Server mit der aktuellsten Software von Xilinx, darunter Vitis, eine einheitliche Software-Plattform für Software-Ingenieuere, KI-Forscher und Datenwissenschaftler, die die adaptive Rechenbeschleunigung nutzen wollen. Er wird erwartet, dass alle vier XACCs innerhalb der nächsten drei Monate einsatzbereit sind. Zukünftig stattet sollen die Cluster um die 7-nm-Versal-Adaptive-Compute-Acceleration-Platform (ACAP) erweitert werden.

„Mit dem Niedergang des Moore‘schen Gesetzes treten wir in eine aufregende Ära ein, in der die nächste Welle von Computersystemen ganz anders aussehen wird als in der Vergangenheit, und adaptive Computerbeschleuniger werden eine Schlüsselrolle spielen“, sagte Ivo Bolsens, CTO und Senior Vice President bei Xilinx. „Die XACCs werden spezielle Knotenpunkte für Innovation und Forschungszusammenarbeit bieten, die die Entwicklung und Integration neuer adaptiver Computertechnologie in Systeme der nächsten Generation vorantreiben werden.“

Führende Akademiker sind zur Mitarbeit eingeladen

Xilinx lädt führende Akademiker ein, dem XACC-Programm beizutreten und an der HPC-Forschung zu Clustern mitzuarbeiten (Kontakt erfolgt über das Xilinx University Program XUP). Die Forschungsteams der Partner können per Fernzugriff auf die Computerressourcen der Cluster zugreifen, um ihre eigene Forschung im Bereich des adaptiven Rechnens durchzuführen. Die XACCs soll auch als Gemeinschaftsknotenpunkt für Forscher dienen, um mit anderen Experten auf diesem Gebiet zusammenzukommen und zusammenzuarbeiten, einschließlich der internen Forschungsgruppen von Xilinx.

Der Cluster an der ETH Zürich konzentriert sich auf die Netzwerk- und Datenbankbeschleunigung. An der UCLA beschäftigt sich der Cluster mit energieeffizientem Rechnen, anwenderspezifischen Berechnungen für Anwendungen mit großen Datenmengen und hoch skalierbaren Algorithmen. Dazu zählen unter anderem graphenbasiertes maschinelles Lernen, Videoanalyse, Genomik und Präzisionsmedizin. An der UIUC befindet sich der XACC im Coordinated Science Lab des Bundesstaates Illinois und baut auf langjährige Erfahrung im Bereich Hochleistungsrechnen und heterogenes Rechnen auf. Zu den spezifischen Themen gehören neuartige Multi-FPGA-Technologien, die über Hochgeschwindigkeitsverbindungen und Switches verbunden sind, Sicherheit und Speicherkohärenz für ein Netzwerk von FPGAs, effiziente Peer-to-Peer-Datenübertragung sowie FPGA-Beschleuniger für die Verarbeitung von SSD-Daten. Der Cluster an der NUS wird die Forschung und Entwicklung neuer Systeme und Anwendungen mit heterogenen Rechnerplattformen vorantreiben. Er soll auch als Drehscheibe für die Gewinnung von Forschern und Studenten aus Asien zur Förderung der internationalen Zusammenarbeit sowie für die Einrichtung eines globalen Testbeds mit den anderen XACC-Zentren dienen.