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Japans Earth Simulator weiterhin schnellster Supercomputer

Chinesischer Opteron-Cluster schafft es unter die Top 10. Im Rahmen der internationalen Supercomputer-Konferenz in Heidelberg wurde die mittlerweile 23. Ausgabe der Top500-Liste der weltweit schnellsten Supercomputer veröffentlicht. Das dritte Jahr in Folge liegt dabei der in Japan von NEC gebaute Earth Simulator mit 35,86 Tflop/s ("Teraflops" oder Billionen von Berechnungen pro Sekunde) und 5.120 CPUs in Führung – auf den ersten zehn Plätzen ist dennoch einiges in Bewegung geraten, nicht nur weil nun erstmals ein chinesischer Superrechner in die Top 10 vorgerutscht ist.
/ Christian Klaß
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Die neue Nummer 2 ist das Intel-Itanium2-basierte Cluster-System "Thunder" des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Kalifornien. Die 4.096 1,4-GHz-CPUs des Systems schaffen es aber nicht einmal, in die Nähe des Earth Simulator zu kommen. Auf Platz 3 verdrängt wurde der "ASCI Q" getaufte AlphaServer SC45 (mit 8.192 1,25-GHz-Alpha-CPUs) des Los Alamos National Laboratory.

Auf den Plätzen 4 (8.192 0,5-GHz-Custom-PowerPC-440-CPUs) und 8 (4.096 0,7-GHz-PowerPC-440-CPUs) finden sich die Prototypen des kommenden BlueGene/L-System von IBM. Diese werden gemeinsam mit dem LLNL entwickelt und könnten bei Fertigstellung und Installation beim LLNL dem Earth Simulator ab Juni 2005 (25. Top500-Liste) oder sogar schon Ende 2004 (24. Top500-Liste) gefährlich werden.

Auch die Nummer 6 ist ein neues IBM-System (eServer pSeries p690), das am britischen ECMWF installiert ist und Europa wieder in eine Top-10-Position bringt, hier kommen 2.112 1,9-GHz-Power4+-Prozessoren zum Einsatz. Zudem hat es Großbritannien nach vielen Jahren geschafft, mehr Systeme (36 Stück) als Deutschland (34 Stück) in der Top500-Liste zu haben und ist damit nun das europäische Land mit den meisten Top500-Supercomputern.

Die Nummer 7 ist ein weiteres japanisches System unter den Top 10, das von Fujitsu gebaut und am Institute of Physical and Chemical Res. (RIKEN) installiert wurde. Das Besondere an dem System ist, dass es ein heterogener Cluster mit Knoten verschiedener Fähigkeiten ist, was es in der Regel erschwert, eine hohe allgemeine Rechengeschwindigkeit zu erreichen. Dennoch ist es das erste heterogene System, das es an so eine hohe Position in der Top500 schafft.

Auf Platz 9 findet sich das 2003 in Betrieb gegangene HP-Integrity-rx2600-System des US-amerikanischen Pacific Northwest National Laboratory, das mit 1.936 Itanium-2-CPUs mit je 1,5 GHz aufwartet.

Auf Platz 10 schließlich findet sich der wohl interessanteste Newcomer, das erste chinesische System, das es in die Top 10 geschafft hat. Dabei handelt es sich um den vom chinesischen Hersteller Dawning zusammengebauten Opteron-Cluster mit 2.560 2,2-GHz-CPUs. Die Cluster-Technik ("Myrinet") des "Dawning 4000A" getauften Systems stammt vom in Los Angeles beheimateten Unternehmen Myricom.

Das chinesische Opteron-System erreicht 8,06 Tflop/s und hat das von Linux Networx gebaute US-amerikanische Opteron-System (8,05 Tflop/s) des Los Alamos National Laboratory damit auf Platz 11 verdrängt. Allgemein lässt sich so sagen, dass das Überschreiten der Grenze von 8 TFlop/s nun nicht mehr ausreicht, um unter die Top 10 der Top500-Supercomputer-Liste zu kommen.

Nicht in der aktuellen Liste ist übrigens der "SuperMac" von Virginia Tech, der Ende 2003 einen beeindruckenden Einstieg in die Top500-Liste schaffte. Dies liegt aber nur daran, dass VT derzeit die Hardware austauscht und es nicht mehr rechtzeitig schaffte, an der Auswertung für die 23. Top500-Liste teilzunehmen.

Generell lässt sich sagen, dass in der 23. Top500-Liste auf Basis des Linpack-Benchmark mehr Systeme die 1-Tflop/s-Hürde übersprangen als vor sechs Monaten. Anstatt 130 sind es nun 242 Systeme mit über 1 Tflop/s, was fast die Hälfte aller Teilnehmer ausmacht. Auf Platz 500 wird nun ein System mit 624 Gigaflop/s gelistet, das Ende 2003 noch die Nummer 242 war – Ende 2003 lieferte ein anderes auf Platz 500 gelistetes System eine Rechenleistung von 403,4 Gflop/s.

Diese Rechenleistungssteigerung innerhalb von sechs Monaten soll einen Rekord in der elfjährigen Geschichte der Top500 darstellen. Zur Veranschaulichung: Die addierte Rechenleistung aller Top500-Teilnehmer liegt nun bei 813 Tflop/s, nähert sich also einem Petaflop/s, während es vor sechs Monaten noch 528 Tflop/s waren. Wer es mit seinem System unter die Top 100 schaffen will, muss nun nicht mehr die 1,142, sondern die 1,922 Tflop/s überschreiten.

Mittlerweile sind mehr als die Hälfte (284 Stück, Ende/Mitte 2003 noch 189 bzw. 119 Stück) der Systeme mit Intel-Prozessoren ausgestattet, 75 Stück mit IBMs Power-Prozessoren, 57 mit HPs PA-RISC-CPUs und 34 mit AMD-Prozessoren. Dabei erobern die Cluster sich immer mehr Anteile: Waren es Ende 2003 noch 208 Cluster, sind es im Juni 2004 bereits 291 Cluster-Systeme. Der Großteil der Systeme in allen Leistungsbereichen (44,8 Prozent) und der größte Anteil an der Gesamtrechenleistung (50,12 Prozent) ist IBM zuzuordnen. HP (28 Prozent der Systeme/18,5 Prozent der Rechenleistung) ist auf Platz Nummer zwei, der Rest verteilt sich auf Hersteller mit unter 6 Prozent Anteil.

Der Großteil der Top500-Rechner steht in den USA, gefolgt von Europa und dem schnell aufholenden Asien, wobei nicht nur Japan, sondern auch andere asiatische Länder immer mehr Supercomputer anschaffen. Die von Hans Meuer von der Uni Mannheim, Erich Strohmaier und Horst Simon vom NERSC/Lawrence Berkeley National Laboratory und Jack Dongarra von der University of Tennessee zusammengestellte Top500-Liste der Supercomputer findet sich unter www.top500.org(öffnet im neuen Fenster) .


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