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"SuperMUC" rechnet sich in die Weltklasse: Deutschland baut Europas schnellsten Computer

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Die "Cray-1A" war ein Meilenstein in der Geschichte der Supercomputer. Sie erreichte 1976 rund 80 Millionen Rechenoperationen pro Sekunde (Flops). (Foto: Cray)

Die "Cray-1A" war ein Meilenstein in der Geschichte der Supercomputer. Sie erreichte 1976 rund 80 Millionen Rechenoperationen pro Sekunde (Flops).

Die "Cray-1A" war ein Meilenstein in der Geschichte der Supercomputer. Sie erreichte 1976 rund 80 Millionen Rechenoperationen pro Sekunde (Flops).

36 Jahre später schafft die "Cray XK6" (Jaguar) annähernd 2 Billiarden Flops (Petaflops). Das ist sehr beeindruckend, aber mit dieser Rechenleistung liegt das System nur auf Platz 6 der aktuellen Top 10 der Supercomputer.

Die aktuelle Nummer 1 der schnellsten Rechensysteme der Welt ist der "Sequoia" des Livermore National Laboratory.

In die IBM-Anlage wurden fast 100.000 Blue-Gene/Q-Prozessoren mit jeweils 16 Rechenkernen eingebaut. Getaktet sind sie mit 1,2 Gigahertz.

Die Maschine des US-Energieministeriums bringt es so auf gigantische 16,32 Petaflops ...

... und verdrängt den japanischen "K Computer", der vor Kurzem noch mit 10,5 Petaflops in der Branche das Maß aller Dinge war, auf den zweiten Platz.

Auch der dritte Platz geht an einen Supercomputer mit IBMs Blue-Gene/Q-Technologie.

"Mira" vom US-amerikanischen Argonne National Laboratory erreicht 8,2 Petaflops und sitzt damit Fujitsus "K Computer" dicht im Nacken.

Einen fantastischen vierten Platz dürfen deutsche Wissenschaftler und Ingenieure feiern, denn der Europameister der Supercomputer steht im Münchener Leibnitz-Rechenzentrum (LRZ).

Der "SuperMUC" leistet rund 3 Petaflop. Damit liegt er in der reinen Rechenleistung zwar deutlich hinter den Top 3. Der deutsche Supercomputer hat aber ein paar andere Vorzüge.

"SuperMUC ist besonders anwendungsfreundlich, weil er aus Prozessoren mit Standard-Befehlssatz aufgebaut ist, wie man ihn auch von Laptops, PCs und Servern kennt. Dadurch ist die Übertragung der Programme viel besser möglich als bei vielen anderen der TOP-500-Systeme", sagt LRZ-Leiter Arndt Bode.

Viele Projekte des LRZ kommen aus der Physik und Strömungsmechanik. Aber das LRZ hat auch andere Wissenschaften als Kunden. Unter anderem nutzen Geophysiker "SuperMUC", um ein Modell der Bewegungen im Erdinneren zu erzeugen.

Auch Mediziner forschen zunehmend mit Supercomputern. So untersuchen Wissenschaftler in München beispielsweise den Blutfluss im Körper oder Lungenfunktionen.

Das System des Leibnitz-Rechenzentrum setzt sich aus 18.432 Intel-Xeon-E5-Prozessoren zusammen, die über jeweils acht Kerne verfügen.

Bis zu 50 Prozent der verbrauchten Energie fließt bei Petaflop-Systemen in die Kühlung. Der "SuperMUC" ist allerdings deutlich sparsamer.

Prozessoren und Hauptspeicher werden direkt mit warmem Wasser gekühlt. Weitere Kühlwerke sind nicht notwendig.

Die Wärme wird abgeleitet ...

... oder kann andere Räume des Rechenzentrums heizen.

Am 20. Juli 2012 wird "SuperMUC" offiziell zum 50-jährigen Jubiläum des LRZ in Betrieb genommen.

Mit dem "Juqueen" des Forschungszentrum Jülich hat noch ein weiterer deutscher Petaflop-Rechner mit Platz 8 die Top 10 der Supercomputer erreicht.

Die 1,38-Petaflop-IBM-Anlage wurde ebenfalls mit Blue-Gene/Q-Prozessoren gebaut.

IBM hat derzeit bei den Supercomputern ganz klar die Nase vorn. Ob dies so bleibt, ist ungewiss. Die Entwicklung bei den Königen der Rechenmaschinen ist rasant.

Hier zeigt IBM-Wissenschaftler Bruno Michel die Zukunft: einen 3D-Chip.

Mit ihnen soll es bis zum Jahr 2025 möglich sein, Supercomputer in der Größe eines Zuckerwürfels zu bauen.

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