Supercomputer im Wachstumsrausch

Die Nummer 1 der neuen Top500-Liste der Supercomputer, die heute anlässlich der Internationalen Supercomputer-Konferenz ISC2008 in Dresden veröffentlicht wurde, hatte IBM ja schon vorab verraten: Der Hybridrechner Roadrunner – mit Dual-Core-Opteron- und PowerXCell-8i-Prozessoren – knackte mit seinen insgesamt 122.400 Kernen die PetaFLOPS-Marke. Damit trägt er rund 16 Prozentpunkte zu den 68 Prozent bei, um die die Rechenleistung aller in der neuen 31. Top500-Liste verzeichneten Systeme gegenüber der letzten Liste vom November 2007 gestiegen ist – ein Rekordwert seit Bestehen der Liste, die nun schon seit über 15 Jahren gepflegt wird.

Der Roadrunner erreichte 1,026 PFLOPS, und das, obwohl er noch nicht einmal voll ausgebaut ist, sondern erst 17 der geplanten 18 Cluster in Betrieb sind. Er steht auch noch nicht an seinem eigentlichen Bestimmungsort, dem Los Alamos National Laboratory (LANL), sondern bei IBM in Poughkeepsie/New York. Wie auch der zweitplatzierte Rechner, ein Blue-Gene-System bei den Lawrence Livermore National Labs (LLNL) mit 470 TFLOPS, soll er nahezu ausschließlich militärisch genutzt werden. Der schnellste zivil genutzte Rechner, ebenfalls ein Blue-Gene-System, des Argonne National Laboratory (ANL) kommt mit 450 TFLOPS auf Platz drei.

Auf Platz vier ist der erste Allzweckrechner, der Ranger der Universität Texas, zu finden, der mit seinen 15.744 Quad-Core-Opteron-Prozessoren 326 TFLOPS liefert. Den fünften Platz hält das Cray-XT4-System des Oak Ridge National Laboratory, der von Dual- auf Quad-Core-Opterons aufgerüstet wurde und nun 205 TFLOPS erreicht. Dahinter folgt als erster nichtamerikanische Rechner das Jülicher BlueGene/P-System "Jugene", das noch ein bisschen getunt wurde und nun 180 TFLOPS erreicht.

Von den größeren Supercomputer-Nationen mit zehn und mehr Systemen in den Top500-Charts hat Frankreich die installierte Rechenleistung mehr als verdreifacht, gefolgt von Japan mit einem Plus von 90 und Deutschland mit 80 Prozent. Die Vereinigten Staaten liegen mit ihrem Zuwachs von 68 Prozent genau im Schnitt, allerdings tragen hier überwiegend die ganz großen Eisen die Hauptlast.

In Stückzahl gemessen sind die USA in der Top500-Liste der Supercomputer deutlich von 284 auf 257 Systeme zurückgefallen. Vor allem Europa hat aufgedreht und konnte nun 176 statt zuvor 142 Installationen platzieren. Deutschland ist wieder kräftig mit dabei, hat nun 46 (zuvor 31) Systeme in den Charts. Stückzahlsieger in Europa bleibt dennoch weiterhin Großbritannien mit 53.

Die größte Kategorie stellen mit 285 Systemen die mit Gigabit-Ethernet verbundenen Cluster dar. In dieser Kategorie konnte der vor Kurzem in Hannover eingeweihte Rechner der Gravitationswellenforscher des Albert-Einstein-Instituts mit 32,8 TFLOPS die Spitzenposition einnehmen. Er kaskadiert allerdings 1-GBit- und 10-GBit-Ethernet-Switches.

Bei den Systemherstellern bleibt IBM mit 210 Systemen und 5,6 Petaflops Gesamtleistung die Nummer 1, in Stückzahlen hat HP mit 183 (2,6 Petaflops) jetzt allerdings weiter aufgeholt. Bei den meisten davon handelt es sich um Cluster aus Blade-Servern. Genau Dreiviertel aller Systeme, also 375, sind mit Prozessoren von Intel bestückt, zuvor waren es 354. Allerdings verliert der Itanium mit jetzt nur noch 16 Systemen weiter an Bedeutung. AMD konnte nur noch 55 Systeme nach zuvor 79 in der Liste platzieren, davon lediglich 13 mit Quad-Core-Opterons. Immerhin stecken aber in drei der Top-5-Systeme Opteron-Prozessoren.

Die Systeme mit Power-CPUs (BlueGene, PowerPC, Power5/6) haben wieder etwas von 61 auf 68 zugelegt, zumal auch die neuen PowerXCell-(Cell-eDP-)Prozessoren in der Liste unter dieser Familienbezeichnung subsummiert werden. Neben dem Roadrunner-Star sind noch zwei damit bestückte IBM Bladecenter-QS22-Cluster zu finden. Beide stehen in Deutschland, eins bei IBM in Böblingen und eins beim Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik.

Microsoft hat es noch nicht geschafft, eine breitere Basis für ihren Windows HPC Server 2008 zu bekommen. Nur fünf (zuvor sechs) unter Windows arbeitende Rechner stehen in der Liste, einer davon bei Microsoft selbst. Ein Windows-Rechner ist nun aber erstmals weiter vorne, auf Platz 23, zu finden.

Bei der Energieeffizienz setzten die neuen PowerXCell-Prozessoren neue Maßstäbe. Der QS-22-Bladecluster des Fraunhofer-Instituts erreicht den Spitzenwert von 488,1 MFLOPS/Watt. Der Roadrunner hat noch die etwas weniger effizienten Opteron-Blades LS21 und kommt so auf 437 MFLOPS/W. Bislang führten die Blue Gene/P-Systeme mit etwa 355 MFLOPS/W.

Top Ten der 31.Top500-Liste der Supercomputer
Platz	Rechner (Hersteller)	Betreiber	Land	Platz im Nov. 07	Prozessoren (Cores)	Rmax (TFLOPS)
1	Roadrunner (IBM)	DOE/NNSA/LANL	USA	-	122.440 (SPE:3,2 GHz +PPC:3,2 GHz+DC-Opteron:1,8GHz)	1026
2	eServer BlueGene (IBM)	DOE/NNSA/LLNL	USA	1	212.992 PowerPC 440, 700 MHz	478,2
3	Blue Gene/P (IBM)	Argonne National Laboratory	USA	-	163.840 PowerPC 450, 850 MHz	450,3
4	Ranger (Sun)	Univ. of Texas, TACC	USA	-	62.976 QC-Opteron, 2 GHz	326
5	Jaguar (Cray XT4/XT3)	Oak Ridge National Lab	USA	7(update)	30.976 QC-Opteron, 2,1 GHz	205
6	JUGENE (IBM)	Forschungszentrum Jülich	Deutschland	2	65.536 PowerPC 450, 850 MHz	180
7	SGI Altix ICE8200	SGI/New Mexico Computing	USA	3	14.336 Xeon Clovertown, 3 GHz	133,2
8	HP Cluster Platform 3000 BL460c	Computational Research Labs	Indien	4	14.240 Xeon Clovertown, 3 GHz	132,8
9	Blue Gene/P (IBM)	IDRIS	Frankreich	-	14.384 PowerPC 450, 850 MHz	112,5
10	SGI Altix ICE8200	Total Exploration Production	Frankreich	-	10.240 Xeon Harpertown, 3 GHz	106,1

(as)