Supercomputer: USA holen Spitzenposition zurück

Der von IBM installierte Sequoia am Lawrence Livermore National Laboratory ist mit über 16 PFlops die neue Nummer Eins bei den Supercomputern. Das enthüllte die zur Eröffnung der ISC12 in Hamburg vorgestellte 39. Top500-Liste der Supercomputer.

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Sequoia - hier noch im Aufbau - besteht aus 96 Racks

(Bild: LLNL)

Mit dem Sequoia am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) stellen die US-Amerikaner jetzt wieder den schnellsten Supercomputer der Welt. Mit 16,3 PFlops im Linpack-Benchmark verweist Sequoia den bisherigen Spitzenreiter K Computer aus Japan (10,5 PFlops) in der heute zum Start der Internationalen Supercomputer-Konferenz ISC12 veröffentlichten 39ten Top500-Liste der Supercomputer klar auf Platz 2. In dem von IBM installierten Rechner arbeiten fast 100.000 BlueGene/Q-Prozessoren – offiziell PowerPC A2 genannt – mit 1,6 GHz. Ein jeder bietet 16 Rechenkerne sowie einen weiteren Kern für Steuerung und I/O. Ein achtzehnter Kern im Chip dient als Reserve. Eine kleine Vorstufe des Sequoia konnte in der letzten veröffentlichten 38ten Top500-Liste im November 2011 bereits den 17. Platz belegen.

Ein weiterer BlueGene/Q-Rechner von IBM namens Mira wurde am Argonne National Laboratory (ANL) installiert. Mit 8,2 PFlops erreicht Mira hinter dem K Computer Platz 3 der Top500-Liste Mit einigem Abstand folgt auf Platz 4 mit 2,9 PFlops Europas Schnellster, der SuperMUC am Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München. Der Rechner mit 18.432 Intel-Xeon-E5-Prozessoren mit jeweils 8 Kernen wurde ebenfalls von IBM aufgebaut – auf Basis von iDataPlex-Racks. Seine Besonderheit ist die Heißwasserkühlung, die erstmals in dieser Größenordnung eingesetzt wird. Die Rechner arbeiten dabei im Temperaturbereich zwischen 40 und 60 Grad und lassen sich dadurch weit effizienter kühlen als wenn sie, wie üblich, mit 8 bis 12 Grad kaltem Wasser versorgt werden müssen.

Auch der Partner des Leibniz-Rechenzentrums im deutschen Gauss Centre for Supercomputing (GCS), das Forschungszentrum Jülich (FZJ), konnte mit einem BlueGene/Q-Rechner in die Top10 der Liste einziehen – erstmals seit 1997 sind damit zwei deutsche Rechner in diesen Top10. JuQUEEN, so heißt der Neue, ergänzt den weiterhin in der Liste stehenden JuGene. Mit 1,38 PFlops erreichte er Platz 8. Bis vor Kurzem war noch Hermit des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart (HLRS) – der dritte Partner des GSC – der schnellste deutsche Rechner, ein Cray-XE6-System mit 830 TFlops, der mit dieser Leistung nur noch Platz 24 weltweit erreichen konnte.

Zwischen SuperMUC und JuQUEEN liegen die in der letzten Liste noch Platz zwei und drei belegenden Rechner Tinghe-1A aus China (2,57 PFlops mit Intel Xeon E5 X5670 und Nvidia Tesla 2050) und der mit Bulldozer-Prozessoren aufgerüstete Cray-XK6-Rechner Jaguar in Oak Ridge mit 1,94 PFlops. Dann folgt auf Platz 7 mit Fermi erstmals ein italienisches System in den Top10 – ebenfalls ein Bluegene/Q-Rechner von IBM – mit 1,7 PFlops.

Eine Besonderheit ist das erste System mit Intels neuem Coprozessor Knights Corner. Intels Testsystem Discovery ist mit 280 Xeon-E5-Prozessoren und vermutlich 140 Knights-Corner-Karten bestückt, bei denen derzeit offenbar jeweils nur 54 Kerne mitrechnen, so dass man auf 7560 Rechenkerne kommt. Mit insgesamt 118 TFlops erreichte der Rechner Platz 150.

Weitere Einzelheiten zum Knights Corner, seinen offiziellen Namen und neue Partner will Intel heute auf der Pressekonferenz um 15 Uhr bekannt geben.

Insgesamt 58 (zuvor 39) der Top500-Systeme sind inzwischen mit Beschleunigern versehen, überwiegend mit Nvidia-GPU (53). Intel ist bei den Hauptprozessoren mit 372 Systemen etwas schwächer vertreten als vor einem halben Jahr (384). AMD hielt sich mit 63 auf dem gleichen Stand und IBM Power konnte dank BlueGene/Q auf 58 (zuvor 49) zulegen. Auch 5 SPARC-System sind jetzt in der Liste verzeichnet.

IBM als Hersteller dominiert diese Liste weiterhin klar vor Hewlett Packard. Zwar stammen nur noch 213 Systeme – zuvor 223 – von IBM, aber in der akkumulierten Rechenleistung erbringen diese Systeme nahezu 50 Prozent der Gesamtleistung, dieser Anteil lag in der vorigen Liste nur bei 27 Prozent. 138 Systeme stammen von Hewlett Packard (zuvor 141) mit nur noch knapp 10 Prozent der Gesamtleistung, gefolgt von Cray (27 Systeme, 8,9 Prozent), Bull und SGI. Bislang war Cray bei den Top50 vorneweg, mit etwa doppelt so vielen Systemen und doppelter Rechenleistung wie IBM, das hat sich nun komplett gedreht: IBM hat mit 22 dreimal mehr Systeme in den Top50 mit einer dank Sequoia, Mira und SuperMUC um Faktor sieben höheren Rechenleistung.

Bei den Ländern dominieren weiter die USA mit 253 (zuvor 263) Systemen. Die Europäer haben zwar von 103 auf 107 zugelegt, liegen ab weiterhin hinter Asien 121 (zuvor 118) zurück. China hat eine kleine Pause eingelegt und ein wenig verloren 68 (zuvor 74). Japan hat wieder etwas aufgedreht und jetzt 34 (zuvor 30) Systeme platziert. Deutschland, Frankreich und Großbritannien liegen mit 20, 22 und 25 Systemen nahezu gleichauf, aber Deutschland hat dank seiner "dicken Eisen" beim GCS die Nase in puncto Rechenleistung vorn; mit 8,1 PFlops vor Großbritannien (6,5 PFlops) und Frankreich (6,4 PFlops).

Die Gesamtleistung der 500 verzeichneten Supercomputer nahm dank der großen Petaflops-Systeme kräftig um 66 Prozent von 74,2 auf 123,4 PFlops zu. Die Einstiegsleistung, um überhaupt in die Liste zu kommen, stieg demgegenüber nur mäßig von 51 auf 61 TFlops.

Die Top10 der 39. Top500-Liste der Supercomputer
Platz (vor. Liste) Rechner (Hersteller) Betreiber Land Prozessoren (Cores) Rmax (TFlops) Energie-Verbrauch [MW]
1(-) Sequoia (IBM) Lawrence Livermore National Lab USA 1.572.864 Bluegene/Q 1,6 GHz 16.325 7,89
2 (1) K Computer (Fujitsu) RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS) Japan 705.024 8C-SPARC64 VIIIfx, 2 GHz 10.510 12,7
3(-) Mira (IBM) Argonne National Laboratory USA 786.432 Bluegene/Q 1,6 GHz 8.162 3,95
4(-) SuperMUC (IBM) Leibniz-Rechenzentrum Deutschl. 147.456 8C-Xeon E5, 2,7 GHz 2.897 3,52
5 (2) Tianhe-1A (NUDT) National SuperComputer Center Tianjin China 86.016 6C-Xeon 2,93GHz +7168*14 Nvidia Tesla M2050 2.566 4,04
6 (3) Jaguar (Cray XT5) Oak Ridge National Lab USA 298.592 16C-Opteron, 2,2 GHz 1.941 5,14
7(-) Fermi (IBM) CINECA Italien 163.840 Bluegene/Q 1,6 GHz 1.725 0,82
8(-) JuQUEEN (IBM) Forschungs-zentrum Jülich Deutschl. 131.072 Bluegene/Q 1,6 GHz 1.381 0,68
9(-) Curie Thin Nodes (Bull) CEA/TGCC-GENCI Frankr. 77.184 8C-Xeon E5, 2,7 GHz 1.359 2,25
10 (4) Nebulae (Dawning) National Supercomputer Center Shenzhen China 55.680 6C-Xeon 5650 2,66 GHz + 4640*14 Nvidia Tesla C2050 (1,15 GHz) 1.271 2,58

(as)