© Bild: LLNL, Wissenschaftlerin im Hyperion-Rechenzentrum

Hyperion, der Cluster-Tester

SUPERCOMPUTING
10.12.2008

Cisco, Dell, Intel, Sun, Red Hat und andere bauen am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) an einem Linux-Cluster, der als Testumgebung für die Entwicklung von Hochleistungsrechnern dient. Das Projekt "Hyperion" geht im März in Vollbetrieb.

Im LLNL, dem Zentrum für Hochgeschwindigkeitscomputing des Energieministeriums, wird gerade mit Unterstützung eines Industriekonsortiums eine neuer Superrechner aufgebaut.

Etwa die Hälfte der 1.152 Elemente (Nodes) des "Hyperion" genannten Clusters ist bereits in Betrieb, bis März soll das System fertig sein.

Moderate 100 Billionen

Mit einer Spitzenleistung von 100 Billionen Fließkommaberechnungen pro Sekunde (Tera-FLOPS) ist die Leistung "Hyperions" eher moderat, zumal im selben Lab IBMs Blue Gene/L zu Hause ist, der mittlerweile 478,2 Tera-FLOPS vollziehen kann.

Noch 2007 lag man damit auf Platz eins der Top-500-Superrechner, inzwischen liegt der Roadrunner vorne, ebenfalls von IBM, der als Erster die Billiardengrenze durchbrochen hatte. Das Match um die Spitze spielt sich nun im einstelligen Peta-FLOPS-Bereich ab.

Dass sich um einen vergleichsweiche doch eher moderaten Cluster mit Dell, Intel, Cisco, Sun, Red Hat und anderen ein recht illustres Konsortium zusammengetan hat, das dieses Projekt vorantreibt, hat einen handfesten Grund.

"Big Blue" voran

In der jüngsten Weltrangliste der Supercomputer platzierte sich Crays Jaguar mit 1,059 Billiarden Rechenschritten pro Sekunde (Peta-FLOPS) nur knapp hinter dem Roadrunner von IBM, der seinen Spitzenplatz mit 1,105 Peta-FLOPS gerade noch verteidigen konnte.

Mit 167 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (Tera-FLOPS) ist der Superrechner JUGENE ("Jülicher Blue Gene") der schnellste Rechner Europas.

- Schnellster Rechner Europas steht in Jülich

Der Cluster als Tool betrachtet

Während andere Superrechner etwa Atomexplosionen und Klimaveränderungen, das Verhalten eines Kampfjets, komplexe Flugbahnen oder Meeresströmungen simulieren, wurde der "Hyperion"-Cluster auf eine ganz bestimmte Aufgabe im Bereich des Computing selbst konstruiert.

Dieser Cluster ist eigentlich ein "Tool" oder eine "Testumgebung". "Hyperion" dient nämlich dazu, den Bau weit größerer Cluster voranzutrieben, denn er kann eine der Kardinalstugenden des Hochgeschwindigkeitsrechnens simulieren: die Skalierbarkeit.

Ethernet, Infiniband

Mit "Hyperion" schaffen sich die beteiligten Firmen, die das Projekt mit Hard- und Software sponsern und im Gegenzug dafür Rechenzeit erhalten, eine Testumgebung zur Konstruktion neuer, noch schnellerer Cluster. Deshalb ist "Hyperion" auch mit zwei Speichersystemen (Storage Array Networks) ausgestattet für beide im Hochgeschwindigkeitsbereich gängigen Übertragungsprotokolle: Ethernet und Infiniband (vordem: System I/O).

Die Switches hat Cisco beigesteuert, sie skalieren von zehn auf 40 und (experimentell) 100 Gigabit-Ethernet.

Linux auf Platz eins bis neun

Was die Top Ten der schnellsten Rechner angeht, so laufen die ersten neun davon unter Linux, denn auch die Crays verwenden Linux: Compute Node Linux (CNL), das auf der SUSE-Distribution basiert.

Erstmals schaffte es auch eine Maschine mit Microsoft als Betriebssystem unter die ersten zehn, noch dazu auf Hardware aus der Volksrepublik China.

Der 5000A des Herstellers Dawning Industries erreicht unter Windows HPC 2008 180 Tera-FLOPS und steht in Schanghai.

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