Amerikansk prestisje-superdatamaskin forsinkes av Intels brikketrøbbel

Det har lenge vært kjent at USA svært gjerne vil slå Kina i kappløpet om å få den første superdatamaskinen med exaflops-ytelse, det vil si at den kan utføre mer en milliard milliarder (en trillion) flyttallsoperasjoner i sekundet. I fjor ble det klart at amerikanske forskningsinstitusjoner har bestilt tre slike maskiner. To basert på AMD-teknologi, og én basert på Intel-teknologi.

Helamerikansk

Det er den sistnevnte det er mest prestisje rundt, sett med amerikanske øyne. For den skal være hundre prosent amerikanskprodusert.

Mens Intel har sine egne fabrikker i USA, skal prosessorbrikkene i de to AMD-baserte systemene produseres i utlandet av Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).

Intel-maskinen, som kalles for Aurora, var dessuten ventet å bli den første til å bli ferdig, i 2021.

Aurora skal blant annet bestå av en kommende HPC-GPU (High-Performance Computing Graphics Processing Unit) fra Intel som har kodenavnet «Ponte Vecchio». Det har vist seg å bli vanskelig innenfor de opprinnelige tidsplanene.

Som Digi.no har omtalt gjentatte ganger, har Intel slitt voldsomt med å få til en ny prosessteknologi, hvor et sentralt størrelsesmål på visse komponenter reduseres til 10 nanometer, fra 14 nanometer med dagens mest brukte prosessteknologi hos Intel. Redusert størrelse på transistorer og andre komponenter er det som har drevet Moores lov siden 1960-tallet, og selv om Intel de siste årene har greid å hente ut mer ytelse fra brikkene på andre måter, er selskapet hemmet av at det ikke har fått til den nye prosessteknologien.

Kan ikke levere på lenge ennå

Intel leverer riktignok noen produkter basert på 10 nanometer-prosessteknologien i dag, men i sommer fortalte Intel-sjef Robert Swan blant annet at de første 10 nm-prosessorene for stasjonære PC-er, «Alder Lake», ikke vil komme før i andre halvdel av 2021.

Til sammenligning har brikkefabrikkene til selskaper som TSMC og Samsung for lengst startet produksjonen av mikrobrikker med neste stopp på størrelsesskalaen, 7 nanometer. AMD har solgt prosessorer basert på denne prosessteknologien i et år allerede.

Den store utfordringen med «Ponte Vecchio», og dermed også for superdatamaskinen Aurora, er at denne «super-GPU-en» fra Intel er designet for å bli produsert med 7 nanometers prosessteknologi, en teknologi Intel ennå ikke har. Dette betyr at Aurora etter alle solemerker blir forsinket, og at den heller ikke vil bli et helamerikansk produkt.

I sommer sa Intel-sjef Swan at «Ponte Vecchio» vil bli lansert sent i 2021 eller tidlig i 2022. Men han la til at dette vil skje ved å bruke eksterne og interne prosessteknologier.

Outsourcer for første gang

Ifølge The New York Times, som i går kom med en stor artikkel (for abonnenter) om forsinkelsene, blir dette første gang Intel går til det skritt å bruke brikkefabrikker eid av noen andre.

– Forskjellen er at vi kommer til å være temmelig pragmatiske når det gjelder om og når vi bør produsere ting selv, eller henvende oss til eksterne fabrikker når det gir mest mening, sa Swan under et analytikermøte i sommer, ifølge The New York Times. Denne uttalelsen skal ha fått markedsverdien til Intel til å falle med nærmere 50 milliarder dollar.

Ifølge Swan så vil Intel først i slutten av 2022 eller tidlig i 2023 komme med egenproduserte 7 nanometer-produkter. Innen da er det ventet at i alle fall TSMC vil være i gang med produksjonen av 3 nanometer-produkter.

Kina i ledelsen?

Med «Ponte Vecchio» omtrent et år forsinket, spøker for alvor for USAs mål om å komme først over målstreken med en exaflops-superdatamaskin. I Kina har det blitt lagd minst tre prototyper til kommende exaflops-maskiner. En av disse ventes å bli superdatamaskinen Tianhe-3, altså en etterfølger til Tianhe-2A, som i flere år var verdens kraftigste, kjente superdatamaskin, men som siden 2016 har blitt skjøvet nedover på listen av Kinas egen Sunway TaihuLight, USAs Summit og Sierra, og nå sist av japanske Supercomputer Fugaku.

Jack Dongarra ved University of Tennessee er blant dem som er ansvarlige for å oppdatere listen over verdens 500 kraftigste superdatamaskiner. Overfor The New York Times spår han at Kina vil komme med den første «exascale»-maskinen, og kanskje allerede i år.

Nasjonal stolthet og sikkerhet

Bare det at Aurora trolig ikke blir helamerikansk, er en strek i regningen for USA. Dersom Kina i tillegg vinner exaflops-kappløpet vil det være et stort prestisjenederlag for USA.

– Det er mye nasjonal stolthet og politikk som er knyttet til disse systemene. Det har det alltid vært, sier Karl Freund, en analytiker i Moor Insights & Strategy, til The New York Times.

Men for USA handler det også om nasjonal sikkerhet.

– Dersom vi har oversjøisk forsyning av mikroelektronikk, gjør vi oss selv sårbare for bakdører og ondsinnet kode, sa Ellen Lord, en undersekretær i det amerikanske forsvarsdepartementet som er ansvarlig for alt som handler om anskaffelse, under et forskningsarrangement ved Pentagon i forrige uke.

– Den kritiske informasjonen vår kan gå tapt, la hun til, ifølge The New York Times.

Det er dette som ligger bak ønsket om at alle deler av Aurora skal være amerikanskprodusert. Det lar seg ikke gjøre før tidligst i slutten av 2022, når Intel har kommet i gang med 7 nanometer-prosessen. Men så lenge kan nok ikke USA vente på at denne superdatamaskinen skal bli klar.