Titan-Supercomputer erreicht 20 Petaflops Rechenleistung

Das Oak Ridge National Laboratory des US-Energieministeriums hat am Montag den Einsatz eines 20-Petaflop-Supercomputers namens Titan abgeschlossen Labor-Hoffnungen geben den USA einen Vorsprung gegenüber China und Japan im Wettlauf um die schnellsten Computer der Welt.

Der Supercomputer, der bei ORNL in Tennessee eingesetzt wird, kann 20.000 Billionen Berechnungen pro Sekunde verarbeiten. Der Supercomputer ist mehr als zehnmal schneller als sein Vorgänger Jaguar, der 2009 eingesetzt wurde und im Juni 2010 als der schnellste Supercomputer der Welt galt, bis er wenige Monate später von einem chinesischen Supercomputer namens Tianhe-1A im National Supercomputer Centre entthront wurde in Tianjin.

Sequoia-Supercomputer

Der Einsatz von Titan kommt nur wenige Wochen vor der Veröffentlichung des Top500, der die 500 schnellsten Supercomputer der Welt verzeichnet. Der schnellste Supercomputer in der Top500-Liste, der im Juni dieses Jahres veröffentlicht wurde, war Sequoia, ein IBM BlueGene / Q-System, das vom US-Energieministerium im Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, Kalifornien, eingesetzt wird.

Globale Konkurrenz

"Amerikanische Wettbewerbsfähigkeit ist sehr Aus Sicht der globalen Sicherheit und der nationalen Sicherheit ist dies von großer Bedeutung ", sagte Jeffrey Nichols, stellvertretender Leiter des Labors für Computer- und Computerwissenschaften bei ORNL, in einem Interview. "Es ist absolut wichtig, dass wir in diesem High-Tech-Bereich wettbewerbsfähig sind, so dass die von uns gelösten wissenschaftlichen Lösungen wettbewerbsfähig sind und uns an die Spitze bringen, wo wir diese Probleme lösen müssen."

Länder wie Japan und China werde seine Rechenkapazitäten schnell mit Supercomputern in den Top 5 skalieren, sagte Nichols. Aber die Vereinigten Staaten nutzen die verfügbare Rechenleistung effektiver, um einige der größten wissenschaftlichen Probleme des Landes zu lösen, sagte Nichols.

"Wenn man sich Oak Ridge anschaut und was wir an den Tisch bringen, dann haben wir Anwendungsentwickler "China kann das nicht. Sie haben ein Wirtschaftsentwicklungsmodell, das besagt, dass wir diese Hardware auf den Boden stellen und die Menschen kommen können, um die Maschine für ihre wissenschaftliche Forschung zu bezahlen", sagte Nichols.

ORNL begrüßt Vorschläge von Wissenschaftlern, und jedes Jahr werden 40 Projekte ausgewählt, um Computereinrichtungen im Labor zu nutzen. Die Vorschläge werden von wissenschaftlichen Experten ausgewählt, aber auch dadurch, dass sichergestellt wird, dass die Anwendungen skalierbar sind und Ressourcen nicht verschwendet werden. Wissenschaftler, die Titan verwenden, müssen nicht für die Nutzung bezahlen.

Mehr Rechenleistung steigert die Wissensentwicklung und hilft bei realistischeren Simulationen und Experimenten, sagte Nichols und fügte hinzu, dass Titan den USA in Forschungsbereichen wie Biowissenschaften, Klima und Energie helfen wird und Raum.

Zum Beispiel forscht das ORNL an Neutronenwissenschaften, wozu auch der Bau von Verbrennungsmotoren gehört, die niedrigere Emissionen und höhere Effizienz liefern. Diese Experimente sind mit der Wirtschaft, der Umwelt und der nationalen Sicherheit des Landes verbunden, und schnellere Supercomputer wie Titan beschleunigen die Forschung in diesem Bereich, sagte Nichols.

[Siehe auch IBM Watsons Vorfahren: Ein Blick auf Supercomputer der Vergangenheit]

Titus specs

Titan ist ein Cray XK7 Supercomputer, der 18.688 Advanced Micro Devices 16-Core Opteron 6274 CPUs mit 18.688 Nvidia Tesla K20 GPUs (Grafikprozessoren) verbindet. Grafikprozessoren ermöglichen eine schnellere Ausführung einiger wissenschaftlicher und mathematischer Anwendungen, während CPUs für die serielle Verarbeitung besser geeignet sind. Durch die Nutzung der gemeinsamen Rechenleistung von CPUs und GPUs sind Supercomputer in der Lage, Ergebnisse auf die effizienteste Art und Weise zu liefern, sagte Steve Scott, Chief Technology Officer der Tesla-Produktlinie bei Nvidia.

Titan ist in 200 Serverschränke eingebaut, die die gleiche Größe wie Jaguar haben. ORNL wurde auf 16-Core-CPUs und die neuesten Grafikprozessoren umgestellt, die schneller und energieeffizienter sind. Titan hat 700 TB Speicherkapazität.

Titan verbraucht etwa 9 Megawatt Strom und die Energiekosten für den Betrieb des Supercomputers könnten sich auf bis zu 10 Millionen Dollar pro Jahr belaufen, sagte Nichols. Das DOE sei bereit, die Kosten zu übernehmen, weil es weiß, dass ein ausgeklügeltes Forschungsprogramm benötigt wird, sagte Nichols.

Der nächste Meilenstein für Supercomputer ist, die Exaflop-Leistung von etwa 1000 Petaflops bis 2018 zu erreichen. ORNL rüstet den Supercomputer auf ein Drei-bis-Vier-Jahres-Clip, und Nichols erwartet für 2016 ein größeres Upgrade auf Titan. Er hofft auch, dass bis 2020 ein Exaflop-System bei ORNL vorhanden sein wird, aber er fügte hinzu, nichts sei sicher.

"Wir müssen darüber nachdenken Der Fall für die 2020 Exascale Maschine oder Maschine 2016. Wir müssen mit den Händlern über diese Maschinen sprechen ", sagte Nichols.

Agam Shah deckt PCs, Tablets, Server, Chips und Halbleiter für den IDG News Service ab. Folge Agam auf Twitter unter @agamsh. Die E-Mail-Adresse von Agam lautet [email protected]