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