NEC baut noch schnellere Supercomputer

Mit dem SX-7 ergänzt NEC seine erfolgreiche Vektorrechner-Baureihe um ein neues Spitzenmodell. Ab Dezember sollen die neuen Maschinen mit bis zu 64 Knoten, 2048 Prozessoren und 16 Terabyte Speicher in Japan ausgeliefert werden.

Ein Rechner aus der SX-Baureihe setzte sich in diesem Jahr an die Spitze der Top500-Liste. Der Earth Simulator besteht aus insgesamt 5120 Vektorprozessoren in 640 SX-6-Knotenrechnern, deren Spitzenleistung von 40 Teraflops zur Umweltsimulation dient. Auf der CeBIT 2002 zeigte NEC die etwa 200.000 Euro teure Ein-Prozessor-"Sparversion" SX-6i, die im Linpack-Benchmark 7,67 Gigaflops erreicht.

Die einzelnen SX-7-Knoten enthalten vier bis 32 Vektorprozessoren, die NEC in einem 0,15-µm-Prozess herstellt. Eine spezielle Packungstechnik erlaubt es, jetzt jeden Prozessor in einem einzigen Gehäuse zu integrieren.

Zu der hohen Rechenleistung von Vektorprozessoren trägt eine extrem schnelle Anbindung des Speichers an die Prozessoren bei, außerdem profitieren die Superrechner besonders stark von parallel arbeitenden Prozessoren mit jeweils eigener Speicheranbindung. Für den einzelnen SX-7-Knoten gibt NEC eine Datentransferrate von 1130,2 GByte/s zwischen CPU und RAM an, das ist mehr als das 250fache wie bei aktuellen Pentium-4-Prozessoren von Intel und das 4,4fache der Datentransferleistung der SX-6. Eine SX-7 enthält zusätzlich zwischen einem und vier Ein-/Ausgabeprozessoren für 127 Kanäle, die insgesamt 8 GByte/s übertragen.

Eine einzelne SX-7 kostet in einer Minimalkonfiguration mit vier Prozessoren und 32 GByte RAM rund 2,2 Millionen US-Dollar; ein voll ausgebauter Superrechner mit bis zu 64 SX-7-Knoten und maximal 2048 Prozessoren dürfte über 100 Millionen Euro kosten. Die Summen-Datentransferrate erreicht darin etwa 72 Terabytes pro Sekunde, die gesamte Vektor-Rechenleistung gibt NEC mit 18,083 Teraflops an.

Außer Forschungseinrichtungen wie dem Deutschen Klimarechenzentrum setzen laut NEC die Autohersteller DaimlerChrysler, Nissan, Toyota und Volvo SX-Vektorrechner ein. Auch Airbus nutzt diesen Rechnertyp zur Flugzeugentwicklung. Nach einem Rechtsstreit mit Cray vertreibt diese US-Firma mittlerweile wieder die NEC-Superrechner unter eigenem Namen in den USA.

Andere Anbieter wie Fujitsu, IBM oder Sun bauen Superrechner aus superskalaren 64-Bit-Prozessoren. IBMs erfolgreiche Regatta-Baureihe p690 mit Power4-Prozessoren kommt beispielsweise im Forschungszentrum Jülich und im Hochleistungsrechenzentrum Nord zum Einsatz. Ein kostengünstigerer Ansatz für High Performance Computing (HPC) sind Cluster, die aus vergleichwseise preiswerten Einzelknoten, meist mit x86- oder Alpha-Prozessoren, bestehen. Je nach der Rechenaufgabe und dem Lösungsansatz bieten die unterschiedlichen Superrechner-Architekturen besondere Leistungsvorteile. (ciw)