Der Weg zum schnellsten Superrechner

IBM forscht derzeit an einem ambitionierten Supercomputer-Projekt - einem Rechnerverbund, der dreißig Mal schneller ist als der derzeit schnellste Großrechner.

IBMs "Blue Gene" soll den "Earth Simulator" von NEC haushoch ausstechen. Big Blue geht dabei einen Weg, der erst in den letzten Jahren Beachtung im Supercomputer-Segment gefunden hat. "Grid Computing" oder das Zusammenschalten Tausender kleinerer Rechner zu einem großen Verbund heißt das Schlagwort auf dem Olymp der Datenverarbeitung.

Versionen L, C und P
Ziel ist die Erreichung eines Petaflops - das entspricht einer Million Milliarden Berechnungen pro Sekunde. Auf dem Weg zum Petaflop wird IBM einen Zwischenstopp einlegen, was die Realisation dreier Projekte erfordert: In rund zwei Jahren wird Blue Gene/L gebaut, später Blue Gene "Cyclops" und schließlich die Petaflop-Maschine Blue Gene/P.

IBM vermietet Supercomputer-Kapazitäten

65.000 Knotenpunkte

Nachdem die Richtung der Blue-Gene-Projekte in den letzten Jahren nicht in allen Details festgelegt war, haben sich die IBM-Forscher nun entschieden. Zum Einsatz kommen modifizierte Versionen bereits vorhandener Hard- und Software. Konkret soll eine verbesserte Version des PowerPC-Chips von IBM verwendet werden, auf der das freie Betriebssystem Linux läuft.

Nicht weniger als 65.000 Knotenpunkte mit je zwei Prozessoren sollen hierbei zusammenarbeiten. In diesen Dimensionen wird nicht die Rechenleistung, sondern das Management der Datenströme zur Herausforderung erkoren. Um die Chips nämlich hinreichend auszulasten, müssen die Daten nicht nur hinreichend schnell gefüttert, sondern auch möglichst effizient aufgeteilt werden, um Leerläufe zu vermeiden.

Schnelle Steuerbefehle

Das will IBM mit insgesamt fünf Netzwerken erreichen. Dazu ist eine strenge Hierarchie vonnöten. Von den 65.000 Rechnern kümmern sich 1.024 um ihre jeweils 64 subalternen. Das erste Netzwerk verbindet wie ein Gitternetz jeden Knotenpunkt mit den anderen - direkt oder indirekt. Das zweite ist wie eine Baumstruktur verzweigt, um schnelle Steuerbefehle abzusetzen.

Beim dritten Netzwerk handelt es sich um ein herkömmliches 1-Gigabit-Ethernet, das alle Rechner miteinander verbindet. Zwei Management-Netzwerke sorgen dafür, dass die Knoten aus dem Netz booten können und dass Funktionen überwacht werden.

Die Rechner sollen vorerst vor allem im wissenschaftlichen Bereich eingesetzt werden. Doch das ultimative Ziel ist freilich, Profit zu machen. Ähnlich wie sich Autohersteller durch die Formel 1 präsentieren, will IBM mit den Grid-Rechnern seine Dominanz im Supercomputer-Sektor beweisen. Schließlich sollen Rechensysteme für Banken, Versicherungen und Klimaforscher entstehen.