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Das modulare Rechnerkonzept des amerikanischen IT-Konzerns hat sich bewährt IBM baut den schnellsten Supercomputer

Der amerikanische Computerkonzern IBM belegt mit seinem „BlueGene/L“-Rechner erneut den Spitzenplatz der in Mannheim veröffentlichten Weltrangliste „Top 500“. Vor einem halben Jahr hatte die an der Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien betriebene Anlage den „Earth Simulator“ des japanischen Herstellers NEC nach mehr als zweijähriger Führung vom Thron gestoßen.
  • Hans Schürmann

DÜSSELDORF. „BlueGene/L“, der von IBM und dem US-Energieministerium entwickelt wird, kommt derzeit auf eine Rechenleistung von 136,8 Teraflops (Billionen Rechenschritte) und ist damit doppelt so schnell wie vor einem halben Jahr. Das Rechnersystem wird kontinuierlich erweitert, und hat deshalb gute Chancen, auch in den nächsten Jahren seinen Spitzenplatz zu verteidigen. Der Supercomputer soll durch Zusammenschalten von zig Tausend weiteren Prozessoren bis Ende des Jahres in der endgültigen Ausbaustufe eine Rechenleistung von bis zu 360 Teraflops erzielen.

Der Erdsimulator, der in Yokohama im Institut für Erdwissenschaften zur Berechnung von globalen Klimaveränderungen eingesetzt wird, rutschte vom dritten auf den vierten Platz. Der Computer hatte mit seinen 35,86 Teraflops vor rund drei Jahren für Aufsehen gesorgt, als er die langjährige Vorherrschaft von US-amerikanischen Superrechnern durchbrach. Flop ist die Abkürzung für Fließkomma-Rechenoperationen – Rechenschritten pro Sekunde.

Das Innovationstempo bei den Supercomputern ist insgesamt weiter gestiegen. Die Hälfte der Superrechner, die in der letzten Liste unter die ersten Zehn kamen, wurde von neuen Systemen abgelöst. Und die letzten 201 Rechner des Vorjahres sind heute zu langsam, um wieder unter die TOP 500 zu kommen. Um einen Platz auf der Liste zu ergattern, mussten mindestens 1,166 Teraflops erreicht werden. Im letzten Jahr genügten 850,6 Gigaflops.

IBM entwickelte vor wenigen Jahren mit BlueGene ein komplett neues Konzept für das Supercomputing und legte damit die Basis für den heutigen Erfolg. Inzwischen dominiert der Computerkonzern mit sechs Anlagen unter den ersten zehn schnellsten Rechnern und mit 51,8 Prozent mehr als die Hälfte der kompletten Weltrangliste. Die Chips in den BlueGene-Rechnern sind mit 700 Megaherz im Vergleich zu denen, die in PCs eingebaut sind, recht langsam. Dafür verbrauchen sie weniger Strom und erzeugen weniger Hitze. Die Stärke der Prozessoren liegt vor allem in der Fähigkeit, untereinander zu kooperieren.

„Wir bauen unsere Supercomputer mit handelsüblicher Technik und können die Systeme Stück für Stück zu immer leistungsstärkeren Systemen ausbauen“, sagt Dave Turek, Leiter der Supercomputer-Entwicklung bei IBM.Eine technische Hürde für die BlueGen-Technik sei nicht in Sicht. Turek erwartet, dass es in spätestens drei Jahren einen ersten Petaflop-Rechner mit der IBM-Technik geben wird.

NEC hat zwar ebenfalls seine Superrechnertechnik modernisiert und setzt energiesparende Prozessoren ein. Der japanische Konzern kann aber auf Grund eines anderen Konzepts maximal 512 Module miteinander verknüpfen und erzielt so mit seinen „SX-8“-Systemen nur eine Rechenleistung von 65 Teraflops pro Sekunde.

Die Japaner setzen daher bei der Entwicklung eines Petaflop-Rechners auf eine komplett neue Technik. So arbeitet NEC in einem Projekt mit, das vom japanischen Ministerium für Bildung, Kultur, Sport und Wissenschaft in Auftrag geben wurde. Ziel ist es, eine optische Signalübertragung zu entwickeln, die die herkömmliche elektrische Übertragung zwischen den Prozessoren und dem Speicher ersetzen soll. Dabei soll die Übertragungsgeschwindigkeit auf mehr als 20 Terabytes pro Sekunde je Prozessor gesteigert werden. Eine solche Signalübertragungsleistung wäre mehr als 20 mal schneller als mit der gegenwärtigen Technologie.

Das Projekt gilt als ein Schlüssel für den Ausbau der IT Infrastruktur in Japan - sowohl für die Grundlagenforschung als auch für die industrielle Produktentwicklung in Bereichen wie neue Materialien, Arzneimittelforschung, Automobil- und Luftfahrtindustrie.

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