Der Kauf des mit 2048 Prozessoren ausgestatteten Linux-basierten Shared-Memory-Systems erfolgte im Rahmen des HighPerformance-Computing-Modernisierungsprogramms (HPCMP), das vom Department of Defense (DoD) zur Erneuerung der Hochleistungsrechner-Fähigkeiten betrieben wird. Das SGI-System bildet den stärksten Supercomputer des DoD. Der Supercomputer wurde kürzlich im Major Shared Resource Center (MSRC) des ASC eingerichtet und stellt dort eine erhebliche Aufrüstung der Rechenkapazität dar. Er soll bei der Waffensystementwicklung neue Materialien ausloten, Simulationen durchführen und die Auswertung von Versuchen beschleunigen.
Der am ASC MSRC unter dem Namen "Eagle" geführte Altix-Rechner arbeitet unter 64-Bit-Linux und enthält neben den 2048 Intel-Itanium2-Prozessoren (mit 1.6 GHz) einen 2 TByte großen Hauptspeicher und 128 TByte Plattenspeicher. Sämtliche 2048 Prozessoren können den gesamten installierten Hauptspeicher als einheitliche, zusammenhängend erscheinende Ressource nutzen. Den schnellen Zugriff auf dieses global adressierbare Shared-Memory ermöglicht die Interconnect-Technologie SGI NUMAlink.
Eagle unterstützt Intels Compiler für C, C++ und Fortran. Es erweitert die Rechenkapazität der insgesamt fünf SGI-Shared-Memory-Systeme des ASC MSRC auf über 4100 Prozessoren.
(Weiter auf der nächsten Seite)
11.6 TeraFlops für die Simulation von Waffen
Während eines Testlaufs, durchgeführt in SGI´s Fertigungsstätte in Chippewa Falls in Wisconsin, erreichte das neue Altix-System im Rahmen des Linpack-Benchmarks eine Performanz von 11.63 TFlops. Verglichen mit der theoretischen Peak-Leistung erreichte es eine Effizienz von über 90 Prozent.
"Mit Hilfe des SGI-Systems kann das DoD Next-Generation-Waffensysteme entwickeln, die den Vorsprung sichern" sagt Benn Stratton, der bei SGI Federal den Geschäftsbereich Verteidigung leitet. "Das massiv ausgestattete Shared-Memory-System erlaubt das Simulieren kompletter Flugzeuge, kompletter Waffensysteme und kompletter Einsätze im Kampfgeschehen mit einer bisher nicht gekannten Genauigkeit und Realitätsnähe. Unsere aktuelle HPC-Technologie schafft dem DoD Mittel und Wege, um die militärische Überlegenheit auf den Krisenfeldern des 21. Jahrhunderts auszubauen."
Auf Grund der erhöhten Leistungsfähigkeit und Skalierbarkeit, die sich mit dem Linux-basierten SGI-Altix-Rechner ergibt, lassen sich für die US-Streitkräfte fortgeschrittene Technologien schneller, kosteneffizienter und mit größerer Eignungssicherheit entwickeln. Das Altix-System wird indessen nicht nur dem HPC-Bedarf des ASC MSRC dienen. Von den Vorzügen der Shared-Memory-Maschine wird ebenso ein breiterer Kreis von Wissenschaftlern und Ingenieuren profitieren, die an den bundesweit verteilten anderen HPCMP-Zentren arrivierte Forschung und Entwicklung treiben.
(Weiter auf der nächsten Seite)
Scaling up & Scaling out
Die HPC-Server-Familie Altix ist laut SGI die weltweit am weitesten skalierbare Familie von Linux-Einzelsystemen. Im Einzelsystem, im Single-System-Image (SSI)-Modus, lassen sich unter nur einer einzigen Linux-Partition bis zu 512 Prozessoren betreiben. Die Systeme sind speziell mit Blick auf die Anforderungen von technisch-wissenschaftlich und professionell-kreativ orientierten Anwendern konzipiert.
In der Linux-basierten HPC-Umgebung der US-Regierung gilt es, ständig Abwägungen und Kompromisse zwischen den beiden Konzepten ´Scaling up´ und ´Scaling out´ zu machen. Scaling up bedeutet den Ausbau der Systemressourcen innerhalb eines Einzelsystems und zielt idealtypisch auf Anwendungs-Software, die nach dem Shared-Memory-Programmierschema geschrieben ist. Scaling out fordert hingegen die Aufrüstung der Ressourcen durch Vernetzung mehrerer Einzelsysteme (Knoten) zu einem Cluster, wobei als Parallel-Programme nur jene Software-Anwendungen lauffähig sind, die nach dem Distributed-Memory-Programmierschema geschrieben sind.
In Form des SGI-Altix-Systems erhalten die Anwender die Flexibilität, beide HPC-Konzepte gleichzeitig verfolgen zu können. Das System lässt sich flexibel zu einer Konfiguration mit virtuellen Knoten unterschiedlichster Größe partitionieren. So kann ein einziger virtueller Knoten in dem SGI-Altix-System 4 bis zu 512 Prozessoren und bis zu 4 TB Hauptspeicher umfassen. Aus diesem Grund hat sich beispielsweise auch das Leibniz Rechenzentrum in München für neue Supercomputer auf Basis von SGI-Maschinen entschieden, tecChannel berichtete. Bis 2006 soll auf dem Campus der TU München mit dem Höchstleistungsrechner in Bayern HLRB II der schnellste Supercomputer Deutschlands mit 5120 Itanium-Prozessoren entstehen. (ala)