Rekonfigurierbarer Supercomputer aus 96 FPGAs

Universität von Florida erforscht flexible Rechnerarchitekturen

In der kommenden Woche soll der bisher schnellste zivile Supercomputer einsatzbereit sein, der nicht aus herkömmlichen Prozessoren besteht. Die Universität von Florida hat ihn mit drei Partnerfirmen gebaut. Die Architektur der Rechenwerke lässt sich flexibel an die Aufgaben anpassen.

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Moderne Supercomputer protzen mit immer mehr Prozessoren und haben bereits 2008 die Grenze von 1 Petaflops durchbrochen. Die CPUs sind aber, gleich ob CISC- oder RISC-Architektur, immer mit spezifischen Vor- und Nachteilen behaftet, so dass ein Supercomputer nicht für jede Aufgabe gleich gut geeignet ist. Das führt beispielsweise auch dazu, dass die Berechnungen in manchen Supercomputern von Cell-Prozessoren vorgenommen werden, die über mehrere x86-Server gesteuert werden müssen.

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Flexibler sind "Field Programmable Gate Arrays" (FPGA). Sie besitzen zwar pro Kern keine so hohe Rechenleistung wie aktuelle CPUs, ihre Funktionen lassen sich aber per Software an die Anforderungen der Algorithmen anpassen. Einen solchen Supercomputer aus FPGAs baut derzeit unter anderem das Lawrence Berkeley Lab im Auftrag des US-Energieministeriums.

Als vorerst reines ziviles Forschungsprojekt ist der "Novo-G" am Zentrum für rekonfigurierbare Supercomputer der Universität von Florida ausgelegt. Die Hochschule hat bisher weder Spezifikationen noch Leistungsdaten vorgelegt, aber die beteiligten Unternehmen sind vorgeprescht.

Einer Mitteilung von Impulse Technologies zufolge, das die Entwicklungssoftware für Novo-G stellt, besteht der Rechner aus 96 FPGAs von Altera aus der Serie Stratix III. Je vier der Chips stecken in einem PCI-Express-Board von Gidel. Je eines dieser Boards steckt in einem Server, der es verwaltet - ähnlich dem Ansatz von Cell und x86-Server. Die Server selbst sind bei Novo-G über Infiniband mit 20 GBit/s verbunden und besitzen 576 GByte Speicher. Die FPGAs können insgesamt auf 408 GByte lokales RAM zugreifen.

Programmierung in C

Programmiert wird in C, der Rechner soll diese Programme dann an die FPGAs weiterreichen und diese entsprechend konfigurieren. Das macht die hohe Rechenleistung auch ohne Kenntnisse von Programmiersprachen wie Fortran für Wissenschaftler zugänglich. Impulse nennt als Beispiel Programme für die Auswertung von tomographischen Scans, die auf dem Novo-G bereits in C umgesetzt worden sein sollen.

Der Supercomputer soll die bisher schnellste rekonfigurierbare Maschine werden. Ob es für einen Eintritt in die Top-500-Liste der zumeist von Regierungen und Militärs betriebenen Rechner reicht, ist noch nicht bekannt: Werte des für diese Liste verwendeten Benchmarks Linpack gibt es zu Novo-G noch nicht.

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IhrName9999 07. Aug 2009

Kannst du eigentlich auch deutsch? Das da oben ist zum allergrößten Teil totaler Humbug...

IhrName9999 29. Jul 2009

Hat da eben jemand "Schwachfug" geschrien? Ich meine, genau das gehört zu haben ... Ich...

AmigaForever 26. Jul 2009

Sobald Dein Chip fertig ist, gib Bescheid. Vielleicht können wir ja AmigaOS darauf...

so-isses 25. Jul 2009

FPGA ist hochinteressant für kostengünstige Speziallösungen, z.B. Logikanalysatoren. Die...

Ja ja 24. Jul 2009

Ich weiss sehr gut was ein FPGA ist, schliesslich arbeitete ich die letzten 5+ Jahre...


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