Nr. 16 weltweit 01.12.2014, 16:36 Uhr

Hornet ist einer der schnellsten Supercomputer Europas

Am Höchstleistungsrechenzentrum HLRS der Universität Stuttgart ist Hornet in Betrieb gegangen. Der neue Supercomputer schafft 3,8 Billionen Rechenoperationen in jeder Sekunde und steht damit auf Rang 16 der Liste der schnellsten Computer der Welt. Hornet ist fast viermal schneller als sein Vorläufer Hermit.

Auf Rang 16 der schnellsten Computer der Welt: der Hornet des HLRS in Stuttgart.

Auf Rang 16 der schnellsten Computer der Welt: der Hornet des HLRS in Stuttgart.

Foto: HLRS

Hornet ist schnell, verdammt schnell: 3,784 Billiarden Rechenoperationen schafft der neue Hochleistungscomputer pro Sekunde, der jetzt am Stuttgarter Höchstleistungsrechenzentrum (HLRS) seinen Dienst angetreten hat. Mit dieser Performance ist Hornisse gleich auf Platz 16 der weltweiten Liste der schnellsten Supercomputer gelandet.

Seinen jetzt ausgemusterten Vorgänger Hermit überholt Hornit in Sachen Speedpower fast um den Faktor vier. Basis des Superrechners ist ein Cray XC40-System. Das sind Hochleistungsprozessoren der Intel Xeon Familie, die über den Cray Aries System Interconnect miteinander verbunden sind.

94.656 Rechenkerne in 21 Schränken

Hornisse besteht aus 21 Schränken, die 3944 Rechenknoten und insgesamt 94.656 Rechenkerne beinhalten. Intern rechnen in den Schränken viele einzelne Knoten vereint und parallel. Sie können sich Rechenaufgaben teilen und am Ende der Operation die Ergebnisse wieder zusammensetzen. „Mit Hornet haben wir den nächsten Schritt vollzogen, um Weltklasseforschung der Nutzer des HLRS zu ermöglichen“, erklärt Prof. Dr.-Ing. Michael M. Resch, Direktor des HLRS. „Schon mit Hermit haben wir Wissenschaft und Industrie ein Werkzeug an die Hand gegeben, das zu bahnbrechenden Erkenntnissen in Hunderten von anspruchsvollen Forschungsprojekten verhalf.“

Riesenspeicher von 5,4 Petabyte

Hornet erreicht eine Gesamt-Speicherkapazität von 5,4 Petabyte, viermal so viel wie bei Vorgänger h zu Hermit die vierfache Speicherkapazität. Mit diesem Riesenspeicher und einer Lese- und Schreibgeschwindigkeit von etwa 150 GigaByte pro Sekunde bietet die Hornisse der großen wissenschaftlichen Nutzergemeinde die Möglichkeit, Lösungsansätze auch für schwierigste und komplexe Fragestellungen zu suchen.

Die Palette der Fragestellungen ist mindestens so riesig wie der Speicher des Superrechners. Das kann die Analyse der Strömungsvorgänge in einem Verbrennungsmotor sein, um dessen Effizienz zu steigern und so den Schadstoffausstoß zu senken. Das können Simulationen diffiziler chemischer Prozesse sein, die man aufgrund der Gefährlichkeit lieber nicht im Realversuch durchführt, die aber für Medizin und Industrie eine große Bedeutung haben.

Hermit hat jetzt ausgedient. Schon bei seiner Beschaffung wurde die Betriebslaufzeit auf drei Jahre beschränkt, da durch die kontinuierliche und rasche Weiterentwicklung der Computertechnologien nach dieser Zeitspanne Rechner und Technologie ohnehin schon veraltet sind.

Hermit hat jetzt ausgedient. Schon bei seiner Beschaffung wurde die Betriebslaufzeit auf drei Jahre beschränkt, da durch die kontinuierliche und rasche Weiterentwicklung der Computertechnologien nach dieser Zeitspanne Rechner und Technologie ohnehin schon veraltet sind.

Quelle: HLRS

Und natürlich benötigen hochauflösende Klimasimulationen riesige Rechnerleistungen. So lassen sich die globalen Klimamodelle verbessern und es vielfältige Informationen über Naturkatastrophen sammeln und analysieren, um die Zuverlässigkeit der Vorhersagen zu steigern.

Es gibt kaum einen Bereich der Wissenschaft, der nicht auf solche Supercomputer wie Hornisse angewiesen ist: Astrophysik, Geophysik, Medizin, Lebenswissenschaften, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrttechnik – in all diesen Disziplinen wird mit großen Datenbeständen operiert. Hornet wird durch das Gauss Centre for Supercomputing (GCS), mit Unterstützung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert.

Im Frühjahr kommt das nächste Tuning

Die gute Nachricht für alle Wissenschaftler: Hornisse bekommt im Lauf des kommenden Jahres ein weiteres ordentliches Tuning verpasst. Im Frühjahr wird Hornet um 20 zusätzliche Schränke erweitert. Dann steigt die erwartete Spitzenleistung auf mehr als 7 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde an.

Den Stuttgarter Supercomputer holt dann in Europa sobald keiner mehr ein. Denn für noch schnellere Computer muss man sich in das Reich der Mitte und die USA bewegen. In China steht an der National University of Defense Technologie der Tianhe-2. Der schafft 33,8 Billionen Rechenoperationen in jeder Sekunde und ist damit der schnellste Supercomputer auf der Erde. Aber die Amerikaner haben angekündigt, Tianhe noch übertreffen zu wollen. Europas schnellster Rechner steht übrigens in der Schweiz.

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