Echtzeitmaschinen für große Datenmengen

SGI lüftet Schleier über Supercomputer

19.03.2004
MÜNCHEN (kk) - Silicon Graphics (SGI) plant unter dem Namen "Ultraviolet" einen neuartigen Rechner mit Supercomputerqualitäten, der für wissenschaftliche Aufgabenstellung konzipiert wird.

Basierend auf der hauseigenen "Numaflex"-Architektur, die auch in der gegenwärtigen Highend-Serie "Altix" eingesetzt wird, will SGI einen Rechner entwickeln, der mit einem riesigen Hauptspeicher ausgestattet werden kann, auf den nicht nur Mikroprozessoren, sondern auch andere integrierte Schaltkreise (ICs) zugreifen. Bob Bishop, Chairman und CEO von SGI, erklärt: "Die Informationen im technisch-wissenschaftlichen Bereich unterscheiden sich stark von denen, die im kommerziellen Umfeld anfallen." Ultraviolet soll deshalb Pixel-, Sprach-, Streaming- und Daten von Sensoren verarbeiten können.

Eine weitere Schwierigkeit besteht in der anfallenden Datenmenge, die beispielsweise beim Start eines Space Shuttle 15 TB in der Sekunde ausmacht. Dazu Bishop: "Zuerst erhebt sich die Frage, wie wir die Informationen in den Rechner bekommen und dort speichern. Als nächstes muss geklärt werden, wie die Informationen verarbeitet und danach analysiert werden können. Oft muss das alles nahezu in Echtzeit passieren, damit sich sofort Entscheidungen treffen lassen." Nach Ansicht von SGI müssen dafür geeignete Maschinen über einen Hauptspeicher verfügen, dessen Fassungsvermögen im Terabyte-Bereich liegt, damit die großen Daten-Files, aber auch mathematische Modelle während der Verarbeitung ständig verfügbar sind.

SGI liefert heute bereits Systeme aus, die mit bis zu 2 TB "Global Shared Memory" ausgestattet sind. Darauf können derzeit bis zu 512 Prozessoren vom Typ Itanium 2 zugreifen. Beim Betriebssystem setzt die Company auf Linux, das für die Multiprozessorunterstützung entsprechend erweitert wurde. Ultraviolet-Systeme sollen mit bis zu 128000 Prozessoren und einem Hauptspeicher im Petabyte-Bereich auszustatten sein. Der Endausbau der Maschine ist für 2007 geplant.

Neben der schieren Menge an CPUs und Main Memory sollen die Ultraviolets mit einem Mix und Match an Verarbeitungseinheiten ausgestattet werden: Zusätzlich zu den Itanium-Prozessoren werden Signalprozessoren (DSPs), Grafikchips und Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) am Hauptspeicher sitzen. Letztere lassen sich während der Verarbeitung dynamisch ansprechen und aktivieren dann beispielsweise einen Algorithmus, der die Anwendung beschleunigt. "Das ist eine Art von Turbo-Charger", erklärt Bishop. Mit der Technik eines intelligenten oder aktiven Memory will man außerdem Merkmale von Vektorrechnern wie Cray oder NEC nachahmen. "Das Global Shared Memory wird einfache Änderungen im Memory selbst vornehmen können, etwa das Löschen des Hauptspeichers, ohne dass die CPU involviert ist."

Bishop konnte bislang in den USA unter anderem die Nasa, das Verteidigungs- und Industrieministerium für die Systeme gewinnen. Als weitere Zielmärkte hat der CEO die chemische, seismische und biotechnische Industrie im Visier, denen jeweils maßgeschneiderte Rechner angeboten werden: "Die Maschinen lassen sich an jede Applikation anpassen, je nachdem, ob viele Prozessoren oder ein großer Hauptspeicher benötigt werden oder beides."

Abb: Das Geheimnis: Der große Hauptspeicher

Numaflex-Architektur mit dem Global Shared Memory und herkömmliche Mehrprozessorrechner. Quelle: CW