IBM hat mit Blue Gene/P die zweite Generation des derzeit leistungsfähigsten Supercomputers weltweit angekündigt. Blue Gene/P verdreifacht annähernd die Leistung seines Vorgängers Blue Gene/L, des gegenwärtig bislang schnellsten Computers, und kann dabei das energieeffiziente und platzssparende Packaging der Blue Gene-Reihe beibehalten.
Blue Gene/P wurde für permanente Rechengeschwindigkeiten über ein “Petaflop” (eine Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde) entwickelt, was der dreifachen Leistung seines Vorgängers entspricht - dem gegenwärtigen Rekordhalter mit der Bestmarke von 367 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (oder 367 “Teraflop”). Blue Gene/P ist bis zu 100.000-mal leistungsfähiger als ein gewöhnlicher PC. Um eine annähernde Rechenleistung mit Laptop-Computern zu erreichen, bräuchte man so viele Geräte, daß sie übereinander gestapelt eine Höhe von über zwei Kilometern erreichen würden.
Blue Gene/P kann so konfiguriert werden, so dass eine Spitzenrechenleistung von mehr als drei Petaflop erreicht werden kann.
Ein fortschrittliches, umweltfreundliches Design, das seiner Zeit voraus ist
Die Blue-Gene-Linie hat ihren Ursprung in einer visionären Forschungsinitiative von IBM, deren Ziel es war, hoch skalierbare und enorm zuverlässige wissenschaftliche Computerplattformen zu entwickeln. Mit Blue Gene ist es den Designern gelungen, gleich zwei zentrale Probleme, die sich als besonders nachteilig für modernes Supercomputing erwiesen haben, zu lösen: Energieverbrauch und Platzbedarf. Deshalb wurde Blue Gene, im Gegensatz zu anderen kommerziell verfügbaren Designs, mit dem Ziel gebaut, Platz und Energie einzusparen. Gegenwärtig verbraucht Blue Gene/P bis zu sieben Mal weniger Energie als andere vergleichbare Supercomputer. Seit seiner Einführung 2004 ist Blue Gene durch seine Fähigkeit, komplexe wissenschaftliche Gleichungen in vorher nicht erreichbarer Zeit zu lösen, zu einem der wichtigsten Forschungsinstrumente aufgestiegen. Blue Gene ist für Wissenschaftler zu einem unentbehrlichen Werkzeug zur Bewältigung riesiger Datenmengen in vielen wissenschaftlichen Bereichen geworden.
Einige renommierte Forschungseinrichtungen und Universitäten haben Blue Gene/P bereits bestellt. Das US-amerikanische Argonne National Laboratory des Department of Energy wird Blue Gene/P in den Vereinigten Staaten, beginnend in diesem Jahr in Betrieb nehmen. In Deutschland planen das Forschungszentrum Jülich und die Max-Planck-Gesellschaft ebenfalls den Beginn der Installation von Blue-Gene/P-Systemen in der zweiten Jahreshälfte 2007. Der Einsatz weiterer Blue Gene/P-Systeme wird vom“Brookhaven National Laboratory “ in Upton, New York zusammen mit der Stony Brook University, und vom Science and Technology Facilities Council, Daresbury Laboratory in Cheshire, England, geplant.
Bei der Max-Planck-Gesellschaft wird Blue Gene/P in Zukunft eine Plattform für neue Anwendungen auf Petaflop-Level werden. “Das Blue-Gene-System der nächsten Generation wird uns bei der Vorbereitung, der Entwicklung und der Optimierung von Anwendungen der Max-Planck-Gesellschaft für zukünftiges Computing im Peta-Bereich unterstützen”, so Hermann Lederer, Leiter der Anwendungsunterstützung des Max-Planck Rechenzentrums Garching.
"Blue Gene/P ist das Schlüsselbeispiel für den Paradigmenwechsel im Supercomputing", sagt Thomas Lippert, Direktor des Supercomputing-Centers beim Forschungszentrum Jülich. "Die hohe Rechenleistung bei geringen Stromverbrauchswerten zusammen mit dem User-Support-Konzept in Jülich ermöglicht es uns, komplexere und rechenintensivere Algorithmen auszuführen." Ohne Blue Gene wäre es für die Jülicher Forscher nicht möglich gewesen, die Rechenkapazität auf das gewünschte Niveau zu führen und dennoch in einem akzeptablen Energieverbrauchsrahmen zu bleiben. WIssenschaftliche Simulationne sind im Forschungszentrum Jülich der dritte Pfeiler der Wissenschaft neben Theorie und Experiment. Das thematische Spektrum deckt Bereiche wie Teilchenphysik, Klimaforschung, Proteinfaltung, Materialforschung, Quantencomputing, Nano- und Life Sciences sowie Energieforschung ab.
Im Inneren des derzeit leistungsfähigsten Computers
Wie sein Vorgänger, so basiert Blue Gene/P auch auf modularem Design und kann ja nach Anforderung nach dem Baukastenprinzip erweitert werden.
Ein einziger Blue-Gene/P-Chip verfügt über vier niederfrequente (850 Mhz) PowerPC-450-Prozessoren. Jeder Chip kann pro Sekunde 13.6 Milliarden Rechenoperationen durchführen. Ein durchschnittliches Board (ca. 60x60cm) enthält 32 dieser Chips und kann 435 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde bewältigen, was wesentlich mehr Leistung entspricht als bei einem normalen 40-Knoten-Cluster, der auf zweikernigen Standard- Prozessoren basiert. Das ca. 1,80 m hohe Rack enthält 32 dieser kompakten Boards. Jedes Rack führt 13.9 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde durch, weit über tausendfach schneller als die derzeit schnellsten Home-PCs.
Die Ein-Petaflop-Blue-Gene/P-Konfiguration ist ein Cluster aus 294.912 Prozessoren, bei dem 72-Racks mit einem optischen Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbunden werden. Blue Gene/P kann bis zu 884 736 Prozessoren in 216 Racks skalieren, um eine Leistung von drei Petaflop/s zu erreichen. Ein Blue Gene/P-Rack beinhaltet 4.096 Prozessoren.
Benutzerfreundlichere Schnittstellen und anwendungskompatible Geschwindigkeitseffizienz
Es bestehen einige grundlegende Unterschiede zwischen Blue Gene/L und Blue Gene/P. Im Hardwarebereich verfügt Blue Gene/P über mehr (vier im Vergleich zu zwei bei Blue Gene/L) und schnellere (850 Mhz gegenüber 700 Mhz) Prozessoren pro Chip, über mehr Speicher und einen SMP-Modus um Multi-Threated-Anwendungen unterstützen zu können. Die gemeinsame Netzwerkleistung konnte stark nach oben skaliert werden, um Flaschenhalssituationen, die in großen Parallelcomputing-Systemen entstehen können, zu minimieren. Auch die Software (System-Management, Programmierumgebung und Anwendungsunterstützung) wurde bei Blue Gene/P verbessert.
Erstmals hat auch das deutsche Entwicklungszentrum der IBM in Böblingen an einer IBM Blue Gene-Generation mitgearbeitet und war mit verschiedenen Hardware-Beiträgen am Supercomputer IBM Blue Gene/P beteiligt. Bei der zweiten Generation konnten Böblinger Supercomputing-Experten vor allem die skalierbare Netzwerkstruktur verbessern und haben so die Geschwindigkeit der Kommunikation vieler tausender Einzelprozessoren miteinander, die man über dieses interne Netzwerk verbindet, erhöht.
Das Betriebssystem von Blue Gene basiert auf Linux. Anwendungen werden in den gängigen Programmiersprachen wie Fortran, C und C++ geschrieben, wobei standard-basierte MPI Kommunikationsprotokolle verwendet werden. Blue Gene/P ist kompatibel mit diversen Anwendungen, die auch schon auf Blue Gene/L laufen (zum Beispiel Forschungsprojekte in den Bereichen Physik, Chemie, Biologie, Raumfahrt, Astrophysik, Gentechnologie, Materialwissenschaft, Kosmologie und Seismologie).
Eine Reihe unabhängiger Softwareanbieter plant bereits, existierende Tools und Anwendungen auf Blue Gene/P zu übertragen. Unter ihnen sind Gene Network Sciences, TotalView Technologies, Inc., Tsunami Development LLC und Visual Numerics, die Entwickler von IMSL.
Weitere Informationen in der original US-Presseinformation anbei. Fotomaterial auf Anfrage verfügbar.
Zusätzliche Informationen:
http://www-03.ibm.com/...
Blue Gene/P wurde für permanente Rechengeschwindigkeiten über ein “Petaflop” (eine Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde) entwickelt, was der dreifachen Leistung seines Vorgängers entspricht - dem gegenwärtigen Rekordhalter mit der Bestmarke von 367 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde (oder 367 “Teraflop”). Blue Gene/P ist bis zu 100.000-mal leistungsfähiger als ein gewöhnlicher PC. Um eine annähernde Rechenleistung mit Laptop-Computern zu erreichen, bräuchte man so viele Geräte, daß sie übereinander gestapelt eine Höhe von über zwei Kilometern erreichen würden.
Blue Gene/P kann so konfiguriert werden, so dass eine Spitzenrechenleistung von mehr als drei Petaflop erreicht werden kann.
Ein fortschrittliches, umweltfreundliches Design, das seiner Zeit voraus ist
Die Blue-Gene-Linie hat ihren Ursprung in einer visionären Forschungsinitiative von IBM, deren Ziel es war, hoch skalierbare und enorm zuverlässige wissenschaftliche Computerplattformen zu entwickeln. Mit Blue Gene ist es den Designern gelungen, gleich zwei zentrale Probleme, die sich als besonders nachteilig für modernes Supercomputing erwiesen haben, zu lösen: Energieverbrauch und Platzbedarf. Deshalb wurde Blue Gene, im Gegensatz zu anderen kommerziell verfügbaren Designs, mit dem Ziel gebaut, Platz und Energie einzusparen. Gegenwärtig verbraucht Blue Gene/P bis zu sieben Mal weniger Energie als andere vergleichbare Supercomputer. Seit seiner Einführung 2004 ist Blue Gene durch seine Fähigkeit, komplexe wissenschaftliche Gleichungen in vorher nicht erreichbarer Zeit zu lösen, zu einem der wichtigsten Forschungsinstrumente aufgestiegen. Blue Gene ist für Wissenschaftler zu einem unentbehrlichen Werkzeug zur Bewältigung riesiger Datenmengen in vielen wissenschaftlichen Bereichen geworden.
Einige renommierte Forschungseinrichtungen und Universitäten haben Blue Gene/P bereits bestellt. Das US-amerikanische Argonne National Laboratory des Department of Energy wird Blue Gene/P in den Vereinigten Staaten, beginnend in diesem Jahr in Betrieb nehmen. In Deutschland planen das Forschungszentrum Jülich und die Max-Planck-Gesellschaft ebenfalls den Beginn der Installation von Blue-Gene/P-Systemen in der zweiten Jahreshälfte 2007. Der Einsatz weiterer Blue Gene/P-Systeme wird vom“Brookhaven National Laboratory “ in Upton, New York zusammen mit der Stony Brook University, und vom Science and Technology Facilities Council, Daresbury Laboratory in Cheshire, England, geplant.
Bei der Max-Planck-Gesellschaft wird Blue Gene/P in Zukunft eine Plattform für neue Anwendungen auf Petaflop-Level werden. “Das Blue-Gene-System der nächsten Generation wird uns bei der Vorbereitung, der Entwicklung und der Optimierung von Anwendungen der Max-Planck-Gesellschaft für zukünftiges Computing im Peta-Bereich unterstützen”, so Hermann Lederer, Leiter der Anwendungsunterstützung des Max-Planck Rechenzentrums Garching.
"Blue Gene/P ist das Schlüsselbeispiel für den Paradigmenwechsel im Supercomputing", sagt Thomas Lippert, Direktor des Supercomputing-Centers beim Forschungszentrum Jülich. "Die hohe Rechenleistung bei geringen Stromverbrauchswerten zusammen mit dem User-Support-Konzept in Jülich ermöglicht es uns, komplexere und rechenintensivere Algorithmen auszuführen." Ohne Blue Gene wäre es für die Jülicher Forscher nicht möglich gewesen, die Rechenkapazität auf das gewünschte Niveau zu führen und dennoch in einem akzeptablen Energieverbrauchsrahmen zu bleiben. WIssenschaftliche Simulationne sind im Forschungszentrum Jülich der dritte Pfeiler der Wissenschaft neben Theorie und Experiment. Das thematische Spektrum deckt Bereiche wie Teilchenphysik, Klimaforschung, Proteinfaltung, Materialforschung, Quantencomputing, Nano- und Life Sciences sowie Energieforschung ab.
Im Inneren des derzeit leistungsfähigsten Computers
Wie sein Vorgänger, so basiert Blue Gene/P auch auf modularem Design und kann ja nach Anforderung nach dem Baukastenprinzip erweitert werden.
Ein einziger Blue-Gene/P-Chip verfügt über vier niederfrequente (850 Mhz) PowerPC-450-Prozessoren. Jeder Chip kann pro Sekunde 13.6 Milliarden Rechenoperationen durchführen. Ein durchschnittliches Board (ca. 60x60cm) enthält 32 dieser Chips und kann 435 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde bewältigen, was wesentlich mehr Leistung entspricht als bei einem normalen 40-Knoten-Cluster, der auf zweikernigen Standard- Prozessoren basiert. Das ca. 1,80 m hohe Rack enthält 32 dieser kompakten Boards. Jedes Rack führt 13.9 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde durch, weit über tausendfach schneller als die derzeit schnellsten Home-PCs.
Die Ein-Petaflop-Blue-Gene/P-Konfiguration ist ein Cluster aus 294.912 Prozessoren, bei dem 72-Racks mit einem optischen Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbunden werden. Blue Gene/P kann bis zu 884 736 Prozessoren in 216 Racks skalieren, um eine Leistung von drei Petaflop/s zu erreichen. Ein Blue Gene/P-Rack beinhaltet 4.096 Prozessoren.
Benutzerfreundlichere Schnittstellen und anwendungskompatible Geschwindigkeitseffizienz
Es bestehen einige grundlegende Unterschiede zwischen Blue Gene/L und Blue Gene/P. Im Hardwarebereich verfügt Blue Gene/P über mehr (vier im Vergleich zu zwei bei Blue Gene/L) und schnellere (850 Mhz gegenüber 700 Mhz) Prozessoren pro Chip, über mehr Speicher und einen SMP-Modus um Multi-Threated-Anwendungen unterstützen zu können. Die gemeinsame Netzwerkleistung konnte stark nach oben skaliert werden, um Flaschenhalssituationen, die in großen Parallelcomputing-Systemen entstehen können, zu minimieren. Auch die Software (System-Management, Programmierumgebung und Anwendungsunterstützung) wurde bei Blue Gene/P verbessert.
Erstmals hat auch das deutsche Entwicklungszentrum der IBM in Böblingen an einer IBM Blue Gene-Generation mitgearbeitet und war mit verschiedenen Hardware-Beiträgen am Supercomputer IBM Blue Gene/P beteiligt. Bei der zweiten Generation konnten Böblinger Supercomputing-Experten vor allem die skalierbare Netzwerkstruktur verbessern und haben so die Geschwindigkeit der Kommunikation vieler tausender Einzelprozessoren miteinander, die man über dieses interne Netzwerk verbindet, erhöht.
Das Betriebssystem von Blue Gene basiert auf Linux. Anwendungen werden in den gängigen Programmiersprachen wie Fortran, C und C++ geschrieben, wobei standard-basierte MPI Kommunikationsprotokolle verwendet werden. Blue Gene/P ist kompatibel mit diversen Anwendungen, die auch schon auf Blue Gene/L laufen (zum Beispiel Forschungsprojekte in den Bereichen Physik, Chemie, Biologie, Raumfahrt, Astrophysik, Gentechnologie, Materialwissenschaft, Kosmologie und Seismologie).
Eine Reihe unabhängiger Softwareanbieter plant bereits, existierende Tools und Anwendungen auf Blue Gene/P zu übertragen. Unter ihnen sind Gene Network Sciences, TotalView Technologies, Inc., Tsunami Development LLC und Visual Numerics, die Entwickler von IMSL.
Weitere Informationen in der original US-Presseinformation anbei. Fotomaterial auf Anfrage verfügbar.
Zusätzliche Informationen:
http://www-03.ibm.com/...
