Universität Bielefeld weiht GPU-Cluster ein
Insgesamt 400 Nvidia-Rechenkarten sollen an der Universität Bielefeld dabei helfen, Informationen über die Bedingungen zu gewinnen, die kurz nach dem Entstehen des Universums herrschten.
(Bild: Florian Hofmann)
Mit einer Vortragsreihe weihte die Fakultät für Physik der Universität Bielefeld am Mittwoch einen neuen GPU-Cluster mit 400 Nvidia-Rechenkarten ein. Die GPUs erreichen zusammen eine theoretische Rechenleistung von 518 Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde (TFlops) bei einfacher und 145 TFlops bei doppelter Genauigkeit.
Die Fakultät für Physik ergänzt mit dem 1,1 Millionen Euro teuren Cluster sein bisheriges System apeNEXT, das speziell für die Bedürfnisse der QCD-Simulation (Quantenchromodynamik) entwickelt wurde und 4 TFlops erreichte. Die Gitter-Eich- oder auch QCD-Theorie beschreibt die starke Wechselwirkung zwischen Quarks und Gluonen unter extremem Druck und extremen Temperaturen. Die Forscher erhoffen sich mit dem neuen Superrechner Informationen über die Bedingungen zu gewinnen, die kurz nach dem Entstehen des Universums herrschten.
(Bild: Uni Bielefeld)
Der Cluster besteht aus insgesamt 161 Dual-Quadcore-Systemen von Supermicro mit Xeon X5620-Prozessoren, 104 davon haben jeweils zwei Tesla-M2075-Rechenkarten mit je 6 GByte ECC-geschützten GDDR5-Speicher. 48 Systeme setzen auf jeweils vier günstigere GeForce GTX 580 mit 3 GByte Speicher pro Karte. Diese verwendet die Fakultät wegen der höheren Single-Precision-Leistung vor allem für statistische Auswertungen. Die 400 GPUs können auf insgesamt 1824 GByte GDDR5-Speicher zugreifen. Zum Programmieren setzen die Forscher auf Nvidias CUDA-Schnittstelle, als Betriebssystem kommt das offene CentOS zum Einsatz.
Sieben Storage-Server stellen 160 TByte Festplattenspeicher auf einem parallelen FraunhoferFS-Dateisystem und 20 TByte für Benutzerdaten zur Verfügung. Der Speicher ist dabei durch ein Infiniband-QDR-Netzwerk angebunden, womit eine Bandbreite von theoretisch 8 GBit/s möglich ist. Zusätzlich enthält das System 3 TByte SSD-Speicherplatz zur Verwaltung der Dateisystem-Metadaten. Zwei weitere Systeme kümmern sich um anderweitige Verwaltungsaufgaben.
Nach Ansicht Nvidias sind aktuelle GPU Cluster nur der erste Schritt auf dem Weg zu hocheffizienten Supercomputern. Die Firma ist unter anderem am Echelon-Projekt (PDF) beteiligt, das bis 2020 Exaflop-Systeme mit einer Energieaufnahme von nur 10 Megawatt ermöglichen soll. Nvidia beschäftigt zudem seit Kurzem QDC-Forscher, um die Zusammenarbeit in diesem Sektor zu verbessern.
Die Nachfolger der verwendeten Fermi-Rechenkarten, jene mit Kepler-GPUs, sollen frühestens im dritten Quartal des Jahres 2012 ausgeliefert werden, wie Nvidia am Rande der Veranstaltung erklärte. (Florian Hofmann) / (mfi)
