Piz Daint mit 6,2 Petaflops: Schweiz erobert die europäische Supercomputer-Krone
Posted by Julia Werner •
Bull: Tera 100: Erstmals durchbricht ein europäischer Supercomputer die Petaflop-Grenze
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Europas Nummer Eins mit 1,05 Petaflops [1]Der effizienteste Supercomputer der Welt mit einem Wirkungsgrad von fast 84 % - durch den LINPACK-Benchmark belegt [2]Allround-Supercomputer für das Simulationsprogramm der CEA-DAMParis, 9. November 2010 +++ Mit dem Tera 100 hat erstmals ein europäischer Supercomputer die Petaflop-Schallmauer durchbrochen und im LINPACK-Benchmark 1,05 Petaflops (1,05 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde) bei einer Spitzenleistung von 1,25 Petaflops erreicht. [3] Mit diesem Ergebnis ist der Tera 100 der leistungsstärkste Supercomputer in Europa und wird in der TOP500-Liste, die Mitte November 2010 veröffentlicht wird, auch weltweit ganz oben mitspielen. Der Wirkungsgrad von 83,7 % zählt zu den höchsten in seiner Klasse und die überragenden Leistungswerte sprechen für die hohe Qualität der Kooperation von Bull und der CEA-DAM (Abteilung für militärische Anwendungen der französischen Kommission für alternative Energien und Kernenergie).Der Tera 100 ist ein Cluster-Verbund aus 4.370 Servern der bullx S-Serie, die insgesamt über 17.480 Intel® Xeon® 7500 Prozessoren verfügen. Der zentrale Arbeitsspeicher besteht aus 140.000 Speichermodulen mit einer Gesamtkapazität von 300 TB. Der Datenspeicher des Systems fasst über 20 PB (Petabyte), die in der Rekordgeschwindigkeit von 500 GB/s bereitgestellt werden.Allround-Supercomputer bringt Höchstleistung rund um die UhrAuf dem Tera 100, Ergebnis einer engen Kooperation von Bull und der CEA-DAM, läuft das Simulationsprogramm der Abteilung für militärische Anwendungen (DAM).Als Allround-Supercomputer soll der Tera 100 für eine möglichst breite Palette von Simulationen eingesetzt werden. Dadurch unterscheidet er sich deutlich von anderen Supercomputern, die meist für bestimmte Anwendungen zugeschnitten werden. Außerdem zeichnet sich der Tera 100 durch eine hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit aus und ermöglicht damit einen sicheren Betrieb rund um die Uhr.„Die neuesten Benchmark-Ergebnisse des Tera 100 untermauern die Position von Bull als führender Anbieter von Simulationssystemen in Europa“, erklärt Philippe Miltin, Vice President, Bull Products and Systems. „Der Tera 100 ist das Produkt unserer umfangreichen Erfahrung bei der Konzeption, Integration und Realisierung von Supercomputern für Produktionsumgebungen und basiert auf quelloffenen Technologien und handelsüblichen Intel® Xeon® Prozessoren. Mit Hilfe dieser offenen und leistungsfähigen Technologien kann Bull selbst höchste Anforderungen von Industrie und Forschung erfüllen, z. B. in den Bereichen Gesundheit, nachhaltige Entwicklung und Verteidigung.“„Die herausragende Leistung des Tera 100 beweist eindrucksvoll, wie fruchtbar die Zusammenarbeit von CEA-DAM und Bull ist, was ganz besonders wichtig für die Souveränität unseres Landes sowie die Wettbewerbsfähigkeit unserer Organisationen ist“, verdeutlicht Jean Gonnord, Leiter der Abteilung für nummerische Simulationen und Computerwissenschaften bei CEA/DAM. „Dieses Projekt ebnet den Weg für noch leistungsstärkere Systeme und noch engere Zusammenarbeit bei der Konzeption und Entwicklung der kommenden Generationen europäischer Computer, z. B. den Exa-scale Systemen, die noch vor 2020 erwartet werden.“_________________________________________________________________________________________________________Fußnoten:[1]: Petaflops = 1 Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde[2]: Der LINPACK-Benchmark ist der offizielle Leistungstest zur Einstufung von Supercomputern in der TOP500-Liste.[3]: Die von Referenzcodes wie dem Linpack-Benchmark gemessene Leistung zeigt die reale Rechenleistung (Dauerleistung). Die Spitzenleistung (Peak Performance) ist das Maß für die theoretische Maximalleistung aller Prozessoren. In der TOP500-Liste sind diese Leistungswerte mit Rmax bzw. Rpeak gekennzeichnet._________________________________________________________________________________________________________Die neueste TOP 500-Liste wird am 14. November 2010 unterveröffentlicht.Weitere Informationen:Folgen Sie uns auf Twitter:Bildmaterial unter:
Aufbruch in die Exaflops-Welt
Pressemitteilung vom 7. Oktober 2019
Aufbruch in die Exaflops-Welt
Experten des HZDR helfen, den Supercomputer „Frontier“ in den USA hochzufahren
Der weltweit schnellste Supercomputer entsteht derzeit im US-Bundesstaat Tennessee: Die Unternehmen Cray und AMD installieren ihn bis zum Jahr 2021 im Auftrag des US-Energieministeriums am Oak Ridge National Laboratory. Dank einer innovativen Grafikprozessor-Architektur soll „Frontier“ (auf Deutsch: „Grenze“) über eineinhalb Trillionen Fließkomma-Rechenaufgaben pro Sekunde lösen können. Er stößt damit als wohl erster Rechner in die Exaflops-Klasse vor. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) werden zu den ersten Nutzern gehören. Sie bilden eines von acht ausgewählten internationalen Teams. In Zusammenarbeit mit der Projektleiterin Prof. Sunita Chandrasekaran von der University of Delaware wollen die Dresdner wissenschaftliche Pilotaufgaben entwickeln und den neuartigen Supercomputer nutzerfreundlicher für Forscher aus aller Welt machen.
Auf dem geplanten Supercomputer Frontier der Exascale-Klasse in den USA können bisher ungelöste Fragen der Plasmaphysik beantwortet werden. Als Erstes möchten die Forscher vom HZDR neuartige lasergetriebene Elektronen- und Ionenbeschleuniger modellieren. Foto: ORNL/U.S. Dept. of Energy | Download
Die amerikanisch-sächsische Zusammenarbeit baut dabei auf dem Vertrauen auf, das sich die Dresdner mit ihrer Erfahrung in Teilchen-Simulationen sowie mit der Supercomputer-Programmierung international erworben haben. „Frontier wird eine Schallmauer durchbrechen“, schätzt Dr. Michael Bussmann, Leiter der Abteilung „CASUS – Center for Advanced Systems Understanding“ am HZDR ein. „Wir können stolz darauf sein, dass uns die Kollegen aus Oak Ridge eingeladen haben, sie auf diesem Weg ins wissenschaftliche und technologische Neuland zu begleiten“, betont Dr. Guido Juckeland, der im HZDR die Abteilung für computergestützte Wissenschaft leitet und ebenso wie Michael Bussmann zum Frontier-Team gehört.
Verbesserungsvorschläge in Oak Ridge ausdrücklich erwünscht
Um ihren neuartigen Supercomputer rasch für die Wissenschaft nutzbar zu machen, haben die Amerikaner ein „Center for Accelerated Application Readiness“ (CAAR), auf Deutsch: „Zentrum für beschleunigte Anwendungsbereitschaft“, eingerichtet. Die zuständige „Oak Ridge Leadership Computing Facility“ (OLCF) des US-Energieministeriums hat nun acht Expertengruppen aus aller Welt eingeladen, in der Startphase von Frontier mitzuhelfen. Jede Gruppe soll Simulationen zum Laufen bringen, die so nur an einem Supercomputer der Exaflops-Klasse möglich sind. Zugleich soll die jeweilige Simulation ein besonders herausforderndes, wissenschaftliches Problem lösen helfen. Eines dieser Teams ist der Verbund der University of Delaware und des HZDR.
Die US-Kollegen haben diese internationalen Kooperationen auch deshalb erbeten, weil ihr Frontier ein paar Besonderheiten hat. Dazu gehören dessen digitale Bausteine: Erstmals kommen für einen Hochleistungsrechner dieser Größenordnung Grafikprozessoren des US-Unternehmens AMD zum Einsatz. Sie gelten zwar in der Welt der normalen PCs als sehr leistungsstark. Allerdings gibt es weltweit keine Erfahrungen damit, Exaflops-Supercomputer aus diesen speziellen Chips zu bauen. Die Dresdner Experten sollen dabei helfen, die zu erwartenden Anfangsprobleme in den Griff zu bekommen.
Grenzen zwischen Intel, AMD und Nvidia überwinden
Eine Testsimulation zeigt wie ein ultrakurzer, hochintensiver Laserpuls in einem ionisierten Gas eine Plasmawelle treibt. Vergleichbar zu einem Surfer auf der Heckwelle eines Schnellbootes können so Elektronenpulse zu hohen Energien beschleunigt werden. Bild: HZDR | Download
Denn die HZDR-Forschungsgruppe um Michael Bussmann hat über Jahre hinweg eine besondere Expertise für wissenschaftliche Software entwickelt. Mit ihren maßgeschneiderten Programmen können die Forscher das Zusammenspiel von Ionen und anderen winzigen Teilchen an Neutronensternen oder in Superlaser-Experimenten besonders effizient simulieren – und das auf Supercomputern mit sehr verschiedenen Bauweisen. Ihre Software-Pakete „PIConGPU“ („Partikel-Simulationen in Zellen auf Grafikprozessoren“) und „Alpaka“ gelten dabei als wegweisend. „Durch unsere Codes laufen solche Simulationen auf ganz unterschiedlichen Hardware-Plattformen sehr effizient“, schätzt Bussmann ein. Ihre Programmbibliotheken haben die HZDR-Forscher bereits an Hochleistungsrechner angepasst, die mit Intel-, AMD- oder ARM-Hauptprozessoren rechnen oder aus Nvidia-Grafikprozessoren gebaut sind. Für Frontier optimieren sie ihre Software nun für Supercomputer aus AMD-Grafikchips – dies ist technologisches Neuland.
Die HZDR-Simulationssoftware „PIConGPU“ soll aktuelle Fragen in der Beschleunigerphysik beantworten. So arbeiten Dr. Alexander Debus und Dr. Thomas Kluge vom Institut für Strahlenphysik des HZDR an innovativen Konzepten für Hochintensitäts-Laser, mit denen sich leichte Elektronen und schwere Ionen weit effizienter und raumsparender beschleunigen lassen als es die heutigen Linear- und Ringbeschleuniger vermögen. Dabei können die lasergetriebenen Plasmabeschleuniger im Labormaßstab die maximale Elektronen-Energie kilometerlanger Linearbeschleuniger erreichen.
Kompakte Beschleuniger gegen Krebs
„Wir denken, dass wir damit Strahl-Energien jenseits von zehn Giga-Elektronenvolt in einem Durchgang erreichen können, ohne den Elektronenbeschleuniger mehrfach neu ansetzen zu müssen“, erklärt Debus. „In Simulationen wollen wir zeigen, dass wir die alten Beschränkungen überwinden können. Dafür sind aber sehr leistungsfähige Rechner wie Frontier notwendig.“ Per Supercomputer möchten Debus und Kluge die komplexen physikalischen Phänomene während solch eines langen Beschleuniger-Durchlaufs untersuchen. Auch der erste Prototyp der neuen Laser-Beschleuniger wird zunächst in der virtuellen Supercomputer-Welt gebaut, bevor die Konstruktion in der physischen Welt startet. Denkbare Einsatzfelder für solche lasergetriebenen Ionen- und Elektronenbeschleuniger sind zum Beispiel die Behandlung von Krebserkrankungen mittels Protonentherapie, die Teilchenforschung oder auch die Astrophysik.
Weitere Informationen:
Dr. Michael Bussmann, Abteilungsleiter „CASUS“
CASUS – Center for Advanced Systems Understanding am HZDR
Tel.: +49 351 260 2616 | E-Mail: m.bussmann@hzdr.de
Dr. Guido Juckeland
Leiter „Computational Science“ am HZDR
Tel.: +49 351 260 3660 | E-Mail: g.juckeland@hzdr.de
Medienkontakt:
Christine Bohnet | Pressesprecherin und Leitung HZDR-Kommunikation
Tel.: +49 351 260 2450 | Mobil: +49 160 96928856 | E-Mail: c.bohnet@hzdr.de
Piz Daint mit 6,2 Petaflops: Schweiz erobert die europäische Supercomputer-Krone
Schnell, sparsam und hübsch: Piz Daint. (Bild: CSCS)
Mit ihrem neuen Supercomputer Piz Daint hat sich die Schweiz an die Spitze der europäischen Superrechner gesetzt.
In der aktuellen Liste der 500 schnellsten Supercomputer hat der neue Schweizer Forschungsrechner Piz Daint den sechsten Platz weltweit erobert und den Jülicher Rechner JuQueen als schnellsten europäischen Supercomputer abgelöst. Piz Daint gehört dem Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) der ETH Zürich und schafft bis zu 6,2 Petaflops Rechenleistung.
Trotz seiner enormen Rechenpower ist das in Lugano stehende System gleichzeitig extrem sparsam. Die Cray XC30-Architektur kommt mit nur 115,984 Prozessorkernen aus, rund einem Viertel des deutschen Superrechners JuQueen. Dies wird möglich, da Piz Daint neben den normalen auf 2,6 GHz getakteten Intel Xeon E5-2670 8C Prozessoren zusätzlich einige Nvidia K20x GPUs nutzt.
--- forum[x] ---Auch in Sachen Energieeffizienz ist der Schweizer Superrechner damit spitze. Als erstes Petascale-System durchbricht er die Grenze von 3 Gigaflops pro Watt (3,11 Gigaflops/Watt). Laut Nvidia erreicht Piz Daint eine um 50 Prozent höhere Energieeffizienz als der nächstplatzierte Rechner der energieeffizientesten Petaflops-pro-Watt-Systeme.
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