Leistungsaufnahme wird zum Thema bei Supercomputer-Rangliste

Top500 11/2008: PetaFlop-Supercomputer mit Megawatt-Leistung

Die Top-Systeme

Die neue Nummer 1 der Liste ist auch die alte: das RoadRunner System, das vor einem guten halben Jahr von der Firma IBM am Los Alamos National Laboratory aufgebaut wurde. Das System besteht aus 3240 Blade-Knoten mit jeweils zwei Dual-Core-Opterons, wobei jedem dieser Knoten zwei Blades mit jeweils zwei Cell-Prozessoren zur Seite gestellt sind. Dieser komplexe Aufbau des Systems sorgt auf der einen Seite für eine extrem hohe Energieeffizienz.

Komplexer Aufbau: IBMs RoadRunner ist ein Hybridsystem, bei dem sich unterschiedlich spezialisierte Prozessoren die Arbeit teilen. (Quelle: lanl.gov)
Komplexer Aufbau: IBMs RoadRunner ist ein Hybridsystem, bei dem sich unterschiedlich spezialisierte Prozessoren die Arbeit teilen. (Quelle: lanl.gov)

Auf der anderen Seite verursacht er jedoch einen sehr großen Aufwand bei der Portierung von Programmen auf diese Maschine: Letzten Endes ist das Programm in drei Teile zu teilen, wobei eines auf den Opteron-CPUs läuft und die beiden anderen jeweils eine Sorte der heterogenen Kerne der Cell-CPUs programmieren. Es überrascht daher nicht, dass nur eine Handvoll Anwendungen auf dieses System portiert wurden, die es jedoch extrem effizient nutzen können. Mehr zum RoadRunner lesen Sie in unserem Beitrag zur Top500-Liste aus dem Juni 2008.

Top 10: Die beiden Top-Systeme erreichen ein R(max) von mehr als 1 PFlop/s, der Jaguar verheizt dazu knapp 7 MW elektrische Leistung.
Top 10: Die beiden Top-Systeme erreichen ein R(max) von mehr als 1 PFlop/s, der Jaguar verheizt dazu knapp 7 MW elektrische Leistung.

Einen diametralen Ansatz verfolgt hingegen das Jaguar-System, das von Cray am Oak Ridge National Laboratory installiert wurde. Dies ist einer der ersten Vertreter der neuen XT5-Maschinen des Supercomputer-Pioniers. Es verlässt sich allein auf Opteron-CPUs und ist dementsprechend leichter zu programmieren. Letzten Endes unterscheidet sich ein solches System aus Benutzersicht nicht signifikant von den Cluster-Systemen, die seit einigen Jahren die Liste anführen.

Auch was für die Optik: Cray hat dem Jaguar optisch aufgepeppte Server-Racks spendiert. (Quelle: nccs.gov)
Auch was für die Optik: Cray hat dem Jaguar optisch aufgepeppte Server-Racks spendiert. (Quelle: nccs.gov)

Die Rechnung für diese einfachere Programmierbarkeit des Systems kommt jedoch vom lokalen Energieversorger: Während sich etwa das RoadRunner-System mit knapp 2,5 MW elektrischer Leistung "begnügt", um die Spitzenleistung von 1,105 PFlop/s zu realisieren, benötigt Jaguar für nur marginal weniger – 1,059 PFlop/s – schon knapp 7 MW. Das drittplazierte Pleiades System der Firma SGI am NASA/Ames Research Center erreicht 487 PFlop/s. Obwohl es weniger als die Hälfte der Rechenleistung des RoadRunner erreicht, liegt es mit 2,1 MW bei einer vergleichbaren Leistungsaufnahme.

SGI-Erfolg: Das Pleiades-System der NASA rechnet mit Quad-Core-Xeons. (Quelle: nasa.gov)
SGI-Erfolg: Das Pleiades-System der NASA rechnet mit Quad-Core-Xeons. (Quelle: nasa.gov)