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Der 17-Petaflop Titan Supercomputer ist jetzt offiziell der schnellste der Welt

2021

Die neueste TOP500-Rangliste der schnellsten Supercomputer der Welt ist heute erschienen, und wie erwartet hat der Titan von Oak Ridge National Laboratory den Sequoia von Lawrence Livermore National Laboratory für den ersten Platz abgelöst. Das bedeutet ein paar Dinge. Zum einen handelt es sich um eine Art Erprobung der Coprozessortechnologie (bei der neben herkömmlichen Prozessoren auch Grafikprozessoren zum Einsatz kommen, um die Leistung einer Maschine zu steigern), die die Leistung von Titan überdurchschnittlich steigerte. Zweitens bedeutet dies, dass es ein wirklich gutes Jahr für das amerikanische Supercomputing war.

Titan ist der Nachfolger des Jaguar-Supercomputers von ORNL (eigentlich ist es ein Upgrade von Jaguar), der selbst vor einigen Jahren auf den TOP500-Plätzen stand. Seitdem haben Computer in China, Japan und anderen Ländern den USA einen ernsthaften Wettlauf beschert, indem sie Jaguar von der ersten Position verdrängt und andere Systeme zeitweise in der Rangliste zurückgedrängt haben. Für ORNL und das US-Energieministerium muss es schön sein, zwei separate Systeme in den oberen beiden Positionen des TOP500 zu haben.

Noch wichtiger ist jedoch, dass die heutige Rangliste zeigt, dass die Hybridverarbeitung - die Verwendung von Grafikprozessoren (GPUs) zur Erweiterung der traditionell in Supercomputern eingesetzten Zentralprozessoren - zumindest in naher Zukunft der echte Weg für das Supercomputing sein könnte. Titan registrierte offiziell Geschwindigkeiten von 17, 59 Petaflops (das sind Billionen von Berechnungen pro Sekunde), doch das gesamte Computergerät passt in die gleichen 200 Serverschränke wie der Jaguar mit 2, 3 Petaflops. Dies liegt daran, dass GPUs bei einigen Arten von Vorgängen besser sind, bei denen CPUs nicht unbedingt so gut sind - insbesondere bei Vorgängen, bei denen mehr parallele Arten von Computern erforderlich sind. Durch die Kopplung von NVIDIA Tesla-GPUs mit 16-Kern-AMD-CPUs konnten die Ingenieure von Cray, die Titan für ORNL entwickelten, die Rechenleistung um einen Faktor steigern, der um ein Vielfaches höher war als der Anstieg des Energieverbrauchs (oder der Größe).

Das ist sehr wichtig für die Zukunft. Das derzeitige Ziel auf der ganzen Welt ist die Entwicklung einer Exascale-Maschine (ein Exaflop entspricht 1.000 Petaflops - wir haben also noch einen weiten Weg vor uns), und die USA versuchen dies mit einem begrenzten Budget. Der Beweis, dass mit einer GPU ausgestattete Maschinen die besten Supercomputer der Welt übertreffen können, könnte den Beginn eines grundlegenden Wandels in der Wissenschaft und Technik des Supercomputers markieren.

Derzeit werden 62 Systeme auf der TOP500-Liste auf diese Weise beschleunigt, darunter das chinesische Tianhe-1A, das 2010 an der Spitze der Liste stand und jetzt auf Platz acht steht. Das sind 58 Systeme vor einem halben Jahr, und die Zahl wird wahrscheinlich weiter zunehmen. Es könnte bald soweit sein, dass es einfach nicht möglich ist, um die Top 10 oder sogar die Top 25 Systeme der Welt zu kämpfen, ohne irgendeine Art von Beschleunigungstechnologie einzusetzen, und das ist wahrscheinlich eine gute Sache. Effizientere Methoden, um mehr Daten zu zerkleinern, werden uns in das exascale Zeitalter führen - eine Skala, auf der viele Informatiker glauben, dass die Dinge wirklich interessant werden.

Abgerundet werden die Top 5 durch Japans K-Computer auf Platz drei, Mira von Argonne National Laboratory (das bald die weltweit größten kosmologischen Simulationen ausführen wird) und JUQUEEN aus Deutschland, das nach einem kürzlichen Upgrade das derzeit leistungsstärkste System in Europa ist. Neben den oben genannten drei in den Top 5 hat Amerika zwei weitere Maschinen in den Top 10 - und damit die Hälfte der schnellsten zehn Computer der Welt in den USA. Wir werden es schaffen.

Das nächste Ranking wird im Juni 2013 veröffentlicht.

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