Ein Supercomputer als Low-Budget-Projekt

Das Lawrence Livermore National Lab baut derzeit einen der leistungsfähigsten Supercomputer der Welt.

Trotz der Geschwindigkeit des Rechners will das Laboratorium mit begrenztem Budget auskommen. Dies wird durch die Verwendung von herkömmlichen und frei verfügbaren Komponenten erreicht.

Supercomputer wurden bis dato meist in geringer Stückzahl gebaut beziehungsweise waren stets Einzelstücke. Dies und die aufwendige Fertigung, der Einsatz spezieller Kühlsysteme und die Verwendung ausgesuchter Komponenten ließen den Preis eines derartigen Geräts oft in die Dutzende Millionen Euro gehen.

Lawrence Livermore National Lab

Rechner als Cluster

Erst in letzer Zeit sind so genannte geclusterte Supercomputer auf dem Vormarsch, das sind Systeme, bei denen viele herkömmliche [und daher billige] Rechnereinheiten zusammengeschalten werden.

"Evolocity", so der Name neuen Systems, soll rund zehn Mal günstiger als herkömmliche Supercomputer gefertigt werden. Es soll eine Leistung von elf Teraflops erzielen, das entspricht der Leistung von 10.000 bis 15.000 normalen PCs. Neben Standard-PC-Komponenten kommt das freie Betriebssystem Linux zum Einsatz.

In den Top 3
Damit würde sich der Rechner direkt in die Top 3 der weltweit schnellsten Computer katapultieren. Zum Vergleich: Der schnellste österreichische Supercomputer "Schrödinger", ebenfalls in Cluster-Technologie gebaut, kommt auf "nur" 0,2 Teraflops und damit auf Rang 264.

Die aktuelle Top-500-Liste

Vernetzung ist alles

Herzstück ist ein speziell gefertigtes Netzwerk, das die einzelnen Rechnereinheiten miteinander verbindet. In früheren Tests wurde FTP und ein Gigabit-Netzwerk verwendet; nun können die Rechner direkt auf die Platten zugreifen. Die Latenzzeit des Systems hat sich daher von 90 auf 4,5 Mikrosekunden verringert.

Insgesamt kommen 960 Serverboards zum Einsatz, die jeweils zwei Xeon-Chips mit einer Geschwindigkeit von 2,4 Gigahertz inkorporieren. Ein eigenes Datei- und ein RAM-basierendes Zwischenspeichersystem sorgen dafür, dass die grosse Mengen an Daten in kurzer Zeit bewegt werden können.

"Der Ein- bis Zehn-Teraflop-Bereich öffnet revolutionäre Möglichkeiten für die Wissenschaft. Es ist qualitativ etwas vollständig anderes, als wir bisher gewohnt sind", ist Mark Seager, Vizechef für Terascale-Systeme am Lawrence Livermore National Lab, begeistert. "Die Leistung des Supercomputers hebt die Computersimulation auf eine Stufe mit physikalischen Experimenten und Theorien."