Der Auftrag für den neuen Supercomputer wurde an IBM vergeben. IBM wird eigene Technologien sowie die von Lenovo, Intel und Fujitsu in einem einzigen Gerät integrieren. Der Auftrag wurde im Rahmen einer öffentlichen Ausschreibung vergeben, an der sich zwei weitere Unternehmen beteiligten. Das Auftragsvolumen beträgt insgesamt knapp 30 Millionen Euro.
Mit der Wahl des neuen MareNostrum verfolgte das BSC-CNS ein doppeltes Ziel: die Anschaffung einer Allzweckmaschine, die für alle Arten von wissenschaftlichen und technischen Arbeiten geeignet ist, und die Ausstattung des Barcelona Supercomputing Center mit Clustern, die mit neuen Technologien ausgestattet sind und den Nutzern dienen sollen. Dadurch kann das Zentrum die Leistung der modernsten Entwicklungen im Bereich des Supercomputing betreiben und analysieren.
Videomodell von MareNostrum 4: https://youtu.be/psB0_yZX7nM
Höhere Energieeffizienz. Die neue Maschine besteht daher aus zwei separaten Komponenten. Der von Lenovo bereitgestellte Allzweckblock umfasst 48 Racks mit über 3.400 Knoten, die mit Intel Xeon-Chips der nächsten Generation und 390 Terabyte Kernspeicher ausgestattet sind. Seine Spitzenleistung beträgt über 11 Petaflops/s, was mehr als 11 Billiarden Operationen pro Sekunde entspricht – das Zehnfache der Rechenleistung von MareNostrum 3, das zwischen 2012 und 2013 installiert wurde. Trotz der zehnfach höheren Leistung steigt der Energieverbrauch nur um 30 % auf 1,3 MW/Jahr. Zukunftstechnologien . Der Block für Zukunftstechnologien besteht aus Clustern mit drei verschiedenen Technologien, die integriert und aktualisiert werden, sobald sie verfügbar sind. Diese Technologien werden derzeit in den USA und Japan entwickelt, um die Entwicklung der nächsten Generation von Pre-Exascale-Supercomputern zu beschleunigen. Einer dieser Cluster besteht aus IBM POWER9-Prozessoren und NVIDIA-GPUs – denselben Prozessoren, die IBM und NVIDIA auch für die Supercomputer Summit und Sierra verwenden, die das US-Energieministerium für die Nationalen Laboratorien Oak Ridge und Lawrence Livermore bestellt hat. Ihre Rechenleistung wird 1,5 Petaflops übersteigen. Die zweite Technologie basiert auf Intel Knights Landing (KNL)- und Intel Knights Hill (KNH)-Prozessoren von Fujitsu bzw. Lenovo. Diese Prozessoren werden auch die Supercomputer Theta und Aurora antreiben, die das US-Energieministerium für das Argonne National Laboratory bestellt hat. Ihre Rechenleistung wird 0,5 Petaflops übersteigen. Ein dritter Cluster besteht schließlich aus 64-Bit-ARMv8-Prozessoren von Fujitsu in einem Prototyp, der die Spitzentechnologie des japanischen Supercomputers Post K nutzt. Auch dieser Cluster wird eine Rechenleistung von über 0,5 Petaflops aufweisen. Die schrittweise Integration dieser neuen Technologien in MareNostrum 4 soll dem BSC-CNS den Betrieb mit einigen der fortschrittlichsten Entwicklungen der kommenden Jahre ermöglichen und deren Eignung für zukünftige Versionen von MareNostrum testen. MareNostrum 4 wird über eine Speicherkapazität von mehr als 10 Petabyte verfügen und an die Big-Data-Infrastruktur des BSC-CNS mit einer Gesamtkapazität von 24,6 Petabyte angebunden sein. Wie seine Vorgänger wird auch MareNostrum 4 über die Netzwerke RedIRIS und GEANT mit dem Netzwerk europäischer Forschungszentren und Universitäten verbunden sein. ICTS, ein Mitglied von PRACE und des spanischen Supercomputing-Netzwerks, begann nach den Beschlüssen des Ministerrats vom 4. und 18. Dezember 2015 mit der Modernisierung des Supercomputers MareNostrum. Diese Beschlüsse genehmigten die notwendigen Budgetanpassungen, damit das Ministerium für Wirtschaft und Wettbewerbsfähigkeit 34 Millionen Euro zuzüglich Mehrwertsteuer an die BSC-CNS für die Anschaffung von MareNostrum 4 bereitstellen konnte. Dreißig Millionen Euro dieses Budgets waren für den Kauf der Rechencluster und die notwendigen Modernisierungen der Elektro- und Kühlsysteme für deren ordnungsgemäßen Betrieb vorgesehen. Die verbleibenden vier Millionen Euro wurden für das parallele Festplattensystem von MareNostrum 4 verwendet. Wie sein Vorgänger MareNostrum 3 wird auch der neue Supercomputer Teil des europäischen verteilten Supercomputing-Netzwerks „Partnerschaft für fortgeschrittenes Rechnen in Europa“ (PRACE) sein, dessen Ziel der Aufbau einer europäischen Hochleistungs-Supercomputing-Infrastruktur ist. Die Anschaffung von MareNostrum 4 ermöglicht den Beginn einer neuen Phase des europäischen Supercomputing-Projekts PRACE. Spanien kann darin seine Rolle als Hauptpartner neben Deutschland, Frankreich, Italien und der Schweiz – die erst kürzlich beigetreten ist – weiter ausbauen. MareNostrum 4 wird zudem Teil des spanischen Netzwerks einzigartiger technologischer Infrastrukturen (ICTS) und des spanischen Supercomputing-Netzwerks (RES). Der neue Supercomputer erhöht die Rechenleistung des RES und ersetzt MareNostrum 3 – installiert im Jahr 2012 –, dessen Komponenten auf verschiedene Knotenpunkte des spanischen Netzwerks verteilt werden. MareNostrum ist eine Einrichtung, die der wissenschaftlichen Gemeinschaft und der Gesellschaft dient. Supercomputer gehören heute zu den Grundpfeilern von Wissenschaft und Technik. Ohne sie wären zahlreiche Forschungsprojekte, die hohe Rechen- und Datenverarbeitungskapazitäten erfordern, nicht durchführbar. Sie werden zur Erstellung von Modellen und Simulationen sowie zur Verarbeitung großer Datenmengen aus Studien in allen Wissenschaftsbereichen eingesetzt.
