Top 500

Deutschland behauptet sich in Spitzenliga der Supercomputer

12.11.2012
Deutschland ist erneut mit zwei Rechenanlagen in der Spitzenliga der weltweit schnellsten Supercomputer vertreten.
"Juqueen": Europas aktuell stärkster Numbercruncher steht in Jülich.
"Juqueen": Europas aktuell stärkster Numbercruncher steht in Jülich.

Der Supercomputer "Juqueen" im Forschungszentrum Jülich kommt mit einer Rechenleistung von 4,1 Petaflops (Billiarden Rechenschritte) pro Sekunde und einer Spitzenleistung von sogar 5,033 Petaflops auf den fünften Platz der am Montag veröffentlichten neuen Liste der "Top 500" und ist damit Europas schnellster Rechner. Juqueen ist ein "Blue Gene Q" von IBM.

Auf Platz sechs rangiert der "SuperMuc" des Leibniz Rechenzentrums (LRZ) bei München mit einer Spitzenleistung von 2,8 Petaflops. Die gleichfalls von IBM gebaute Anlage wird von Wissenschaftlern an der Münchner Universität und der Bayerischen Akademie der Wissenschaft genutzt.

Ebenfalls aus Europa kommt "Cineca", die eine Rechenleistung von 1,7 Petaflops erreicht. Die IBM-Anlage gehört zu einem europäischen Verbund und wird von einem Konsortium aus 54 italienischen Universitäten und zwei Forschungszentren sowie dem italienischen Forschungsministerium betrieben. Die Anlage in Bologna steht sowohl Wissenschaftlern als auch der Industrie für aufwendige Berechnungen zur Verfügung.

Als absolut schnellsten Rechner der Welt führt die zweimal im Jahr erscheinende Liste der "Titan" des Herstellers Cray an. Die Anlage schaffte es mit einer Art Trick, den vorherigen Spitzenreiter "Sequoia" von der Spitze zu verdrängen: Anders als sonst bei den Rechnern üblich setzten die Anlagenbauer erstmals Grafikprozessoren ein, die bislang eher für grafisch aufwendige Computerspiele genutzt werden.

Der "Titan" von Cray für das ORNL holt 90 Prozent seiner Rechenleistungs aus GPUs von Nvidia.
Der "Titan" von Cray für das ORNL holt 90 Prozent seiner Rechenleistungs aus GPUs von Nvidia.
Foto: Oak Ridge National Laboratory

Seine Rechenleistung zieht Titan nicht wie üblich aus Computerprozessoren (CPU), sondern zu rund 90 Prozent aus Grafikchips (GPU) des Herstellers Nvidia. Den Rest der Arbeit übernehmen Mehrkern-Prozessoren von AMD. Anders als CPUs haben Grafikprozessoren eine recht einfache Architektur und sind dafür ausgelegt, einfache Rechenaufgaben besonders schnell abzuarbeiten.

Titan ist gerade erst Ende Oktober ans Netz gegangen. Er kommt auf eine Leistung von 17,59 Petaflops - und hat sich damit nur knapp vor die Anlage Sequoia vom Lawrence Livermore National Laboratory des US-Energieministeriums (16,32 Petaflops) gesetzt, die noch vor einem halben Jahr die Liste angeführt hat. Er wird vom US-Energieministerium in Oak Ridge (Tennessee) betrieben und für wissenschaftliche Forschungen in der Material- und Klimaforschung sowie in der Astrophysik und Nuklearforschung eingesetzt.

Neben dem Titan nutzen insgesamt 62 der 500 Supercomputer inzwischen solche Koprozessoren, um die Schnelligkeit, aber auch die Energieeffizienz drastisch zu erhöhen. An sie werden parallel zum laufenden Rechenprozess einfache Aufgaben ausgelagert, was die Geschwindigkeit erhöht. Zugleich verbrauchen die GPUs deutlich weniger Strom als CPUs. Auch der schnellste Rechner in China, "Tianhe-1A" (auf Platz acht), nutzt Nvidias GPUs.

Die Nummer sieben, "Stampede" aus Texas, nutzt dagegen Intels neue Koprozessoren "Xeon Phi". "Das parallele Rechnen treibt die Wachstumswelle im High-Performance-Computing kräftig an", sagte Joe Curley von Intel. Anders als bei Nvidia basieren bei Intel die Haupt- und Koprozessoren allerdings auf einer gemeinsamen Architektur-Plattform (x86).

Die Liste der Top 500 wird zweimal im Jahr anlässlich der International Supercomputing Conference (ISC) veröffentlicht. Die Konferenz findet abwechselnd in den USA und in Deutschland statt. Aktuell treffen sich die Wissenschaftler in Salt Lake City, der Hauptstadt des US-Bundesstaats Utah. Im Sommer ist die ISC in Leipzig geplant. (dpa/tc)