Supercomputing

"Wir haben hier in Europa durch die starke Konkurrenz der Anbieter aus den USA und Japan eine sehr angenehme Situation, da wir für unser Geld immer die beste verfügbare Leistung bekommen", resümiert Prof. Dr. Michael Resch, Direktor des Höchstleistungsrechenzentrums in Stuttgart (HLRS) und Vorsitzender der NEC User Group (NUG). Da die Wiener Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) neuerdings auch zu den NEC-Kunden zählt, wurde die 20. Konferenz heuer erstmals in Österreich (in Hernstein nahe Wien) abgehalten.

"Dank der nun vorhandenen Rechnerleistung ist es uns möglich, die dringend benötigten kleinräumigen und kurzfristigen Vorhersagemodelle einzusetzen", erläutert Dr. Georg Kaindl, Chef der IT-Abteilung der ZAMG. Die Rechenleistung betrage nun das 30fache und erlaube es letztlich, im Krisenfall rechtzeitig warnen zu können. Wichtig für die Entscheidung für den neuen Rechner sei auch gewesen, dass dieser sowohl beim Stromverbrauch als auch bei der nötigen Klimatisierung sehr sparsam sei.

Europa soll sich auf Software konzentrieren

"Da sich NEC ganz explizit auf Bereiche wie Meteorologie konzentriert hat, ist es dem Unternehmen auch gelungen, von etablierten Firmen wie Cray oder dem Marktführer IBM Marktanteile zu erkämpfen", so Resch. Während Cray nach der Übernahme durch SGI interne Probleme hatte, habe IBM durch zu hohe Preise Marktpräsenz verloren. "Die Japaner haben ihre Chance durch ihre Zuverlässigkeit und Präzision gut genutzt!"

Der Idee der EU, einen eigenen HPC-Anbieter (high performance computing) zu schaffen, steht Resch sehr skeptisch gegenüber: "In der jetzigen Situation profitieren wir optimal von der Konkurrenz zwischen den USA und Japan!" Vielmehr gelte es, die Stärken Europas bei der Entwicklung von Software für derartige Multi-Prozessoren-Rechner weiter auszubauen. "Wir werden um die gute europäische Verbindung von Forschung und Industrie von anderen Ländern wie den USA beneidet", so Resch. Die NUG hält ihre Konferenz einmal jährlich ab und bringt dafür eine ganze Liste von Anfragen und Wünschen mit. Aus Japan reisen dann etwa 30 Experten an, die Rede und Antwort stehen und sich gleichzeitig wichtige Informationen direkt aus der Praxis holen.

Auf der Schwelle zu Petaflops

Die Maßeinheit FLOPS (Floating Point Operations Per Second) beschreibt die Anzahl der Rechenoperationen eines Prozessors pro Sekunde. Mit dem Sprung von Tera- zu Petaflops steht die Branche vor einem gigantischen Entwicklungsschub. Deshalb lag ein besonderer Fokus der Diskussionen in diesem Jahr auf den brandneuen Entwicklungen am japanischen Forschungsprojekt RIKEN, wo in Kooperation von NEC, Fujitsu Siemens und Hitachi der schnellste Computer der Welt bis 2011 entwickelt werden soll.

Supercomputer finden heute aber auch in der Medizin Eingang, wie ein Vortrag aus dem aerodynamischen Institut der Technischen Universität Aachen aufzeigte. Dort war man mit dem Problem konfrontiert, dass von den jährlich etwa 40.000 Nasen-Operationen in Deutschland nur etwa die Hälfte zur erwünschten Verbesserung der Atmung führen. Bei Untersuchungen fand man heraus, dass nämlich jede Nase so individuell geformt ist, dass sich kein allgemeines Nasen-Modell definieren lässt. Vielmehr ist in jedem Fall aus den Computer-Tomographie-Daten mit aufwendigen mathematischen Methoden ein optimaler Operationsplan zu erstellen. Dafür musste sogar eine neue mathematische Gleichung entwickelt werden, die nach ersten Versuchen auf einem IBM-Rechner nun auf einen NEC-Supercomputer übertragen werden soll. Es gilt dabei, die derzeit nötige Rechenzeit von 2 bis 3 Stunden auf wenige Minuten zu reduzieren.

News aus der Welt der Supercomputer

Sun Microsystems hat den ersten Auftrag in Deutschland für die Installation eines Hochleistungs-Computerclusters (46,6 TFlop/s) für kommerzielle Anwendungen auf Basis der Sun Petascale Architektur gewonnen. Das Center for Computer Applications in AeroSpace Science and Engineering (C2A2S2E) soll damit die von der EU bei Verkehrsflugzeugen geforderte Senkung des Abgasausstoßes um 50% und des Lärms um 10-20 db bis 2020 ermöglichen.

Der neue Supercomputer der NASA wird eine SGI Altix ICE-Lösung mit 20.480 Prozessorkernen sein. Das neue System, das diesen Sommer in der NASA Advanced Supercomputing Division (NAS) im Ames Research Center in Moffett Field, Kalifornien, installiert werden soll, wird 245 TFlop/s durchführen können. Die NASA wird damit an Projekten arbeiten, die die bemannte Raumfahrt zum Mond wieder aufnehmen und sogar die bemannte Erforschung des Mars vorbereiten.

NEC erhielt den Auftrag für den Bau des neuen Earth Simulators für das japanische Forschungszentrum JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology). Damit können Ultra-High-Speed-Simulationen durchgeführt werden, die ein genaueres Verständnis von komplexen Umweltphänomenen wie etwa der Erderwärmung, der Verschmutzung von Atmosphäre und Gewässern, El Niño, Starkregen oder dem Verlauf von Taifunen ermöglichen.