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F.Ladstätter und R.Elsässer
VP Wissenschaftliches Arbeiten und Präsentation
13. Dezember 2001
Inhaltsverzeichnis
• Geschichte• Performancemessung• Rechnerarchitekturen• Statistiken• Verwendung der Supercomputer• Preise• Zukunft
Geschichte
• 1973 wurde in Hannover der damals schnellste Rechner der Welt installiert(36MHz, 5 MFlops, 250K-Wörter à 60 Bit Hauptspeicher, 14 MB HD)
• 1976 wurde im Los Alamos Lab der Cray 1 installiert (Vektorrechner, 160 MFlops, 8MB Hauptspeicher)
• Top 500 Statistik:Auf Grund des Interesses von Herstellern, Anwendern und potentiellen Anwendern wurde das Ranking der Supercomputer ins Leben gerufen.Im Juni 1993 gab es die erste Top 500 Statistik.
Performancemessung
• Zur Messung wird der LINPACK Benchmark verwendet.
• Dabei sind lineare Gleichungssysteme unterschiedlicher Größe zu lösen.
• Er reflektiert nicht die Gesamtperformance
Rechnerarchitekturen
• Vektorrechner
• Parallelrechner, Multiprozessorsysteme
• Grid- und Metacomputing
Statistiken
• Top 10
• Top 500 Statistik-Generator
Meßergebnisse
• Rmax – Maximal erreichte Performance für das Problem Nmax.
• Nmax – Maximale Problemgröße
• N1/2 – Problemgröße bei der die hälfte von Rmax erreicht wird.
• Rpeak – Theoretische Spitzenperformance
Top 10 Supercomputer
Statistiken
• Top 10
• Top 500 Statistik-Generator
Verwendung der Supercomputer
• Erdbebenvorhersage
• Wetter- und Klimaforschung
• Simulationen von Atombombenversuchen
• Astrophysik
• Finanzsektor
• Chemische Berechnungen
• Pharmaforschung
• Crash-simulationen
• Kryptographie
Preise
• Grundsätzlich Verhandlungssache• Beispiele
Vektorrechner NEC SX-5 mit einer CPU, 8 GByte Speicher, 10 GFlops Spitzenleistung:ca. € 500.000,--
SMP-System Sun Fire mit 24 CPU‘s, 24 GByte Speicher und 36 GFlops Leistung:ca. € 1.500.000,--
Zukunft
• Earth Simulator vs. ASCI Q
• 2005: Erstes100 TFlops System
• 2009: Erstes PFlops System
• Frühestens 2010: Quantenrechner 3 Zustände: 0 / 1 / 01
Quellenangaben
• http://www.top500.org
• http://www.tecchannel.com
• http://www.llnl.gov/asci/news/
• http://www.cmpcmm.com/cc/orgs.html
Grid-Computing-Projekte
• EUROGRID
• SETI
• DataGrid
• Globus
• Telescience
SETI - Programm
• Wissenschaftliche Initiative die nach extraterrestrischer Intelligenz im Universum sucht.
• Milliarden von Funkfrequenzen werden auf derartige Signale betrachtet.
SETI
Parallelrechner - Multiprozessorsysteme
Funktion:
Mehrere Prozessoren werden miteinander gekoppelt.
Arten:
• Massiv-parallele Rechner (MPP)• Symmetrische Multiprozessorsysteme (SMP)• Workstation-Cluster
Vektorrechner
Funktion:
• Pipelining-Prinzip
• Compiler zerlegt eine arithmetische Operation in bis zu sieben Teilschritte.
• Der Rechner führt dann Rechenoperationen auf vielen Operanden aus, die hintereinander im Speicher stehen.
Hersteller:
zB Cray, NEC