Supercomputer der TU Wien erstmals in Top 100
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Der Technischen Universität Wien (TU) ist es mit dem Supercomputer-Projekt „Vienna Scientific Cluster“ (VSC) erstmals gelungen, sich einen Platz unter den 100 weltweit schnellsten Rechnern zu sichern. Im aktuellen Top-500-Ranking belegt der „VSC-2“ den bemerkenswerten 56. Platz und ist damit auch der erste österreichische Supercomputer, der es unter die Top 100 geschafft hat. Platz eins in der aktuellen Weltrangliste sicherte sich Japan mit dem „K computer“, den zweiten Platz belegt China mit dem Supercomputer „Tianhe-1A“ und Platz drei ging an die USA mit dem Supercomputer „Jaguar“. Deutschland schaffte es mit „JUGENE“ auf den zwölften Rang.
„Der VSC-2 bringt es auf 135,6 Teraflops“, sagt der technische Projektleiter Peter Berger von der TU Wien. Die gewaltige Rechenleistung komme dabei aber nicht durch spezielle Prozessoren zustande, diese seien durchaus mit herkömmlichen Prozessoren, wie sie in Heimcomputern verbaut sind, zu vergleichen. Das Erfolgsgeheimnis liege vielmehr in der enormen Anzahl von 21.024 parallel arbeitenden Kernen und ihrem Zusammenwirken.
Gestartet ist das VSC-Projekt, an dem auch die BOKU Wien und die Uni Wien beteiligt sind, bereits im Jahr 2008, seit 2009 ist der Supercomputer VSC-1 in Betrieb, der mit 3968 Kernen arbeitet und auch weiterhin betrieben wird. Die Anschaffungskosten für den neuen Supercomputer VSC-2 belaufen sich auf 4,2 Millionen Euro – Uni Wien und TU Wien teilen sich diese, die BOKU wiederum beteiligt sich an den Personalkosten. Neben der Rechenleistung war auch die Umweltbilanz bei der Wahl des Geräts ausschlaggebend, heißt es seitens der TU. Aufgrund von energiesparenden Prozessoren und einem effizienten Kühlsystem am Standort der TU Wien im Arsenal sei die Energieeffizienz des VSC-2 etwa doppelt so hoch wie die des Vorgängermodells. Laut Herbert Störi, wissenschaftlicher Leiter des Projekts, wird der neue Supercomputer in wassergekühlten Schränken mit einer Vorlauftemperatur von 18 Grad arbeiten. Bei älteren Systemen sei sechs Grad kaltes Wasser eingesetzt worden.
Internationale Konkurrenzfähigkeit
„Für den Forschungsstandort Österreich ist dieser Supercomputer sehr wichtig. Vor allem, weil gerade im Wiener Raum viele Wissenschaftler arbeiten, die Großrechner benötigen“, sagt Störi im Gespräch mit der futurezone. Der Platz unter den Top 100 der schnellsten Rechner sei ebenfalls ein wichtiges Ziel, das nun erreicht wurde. „Wissenschaft ist eine internationale Konkurrenz und die Platzierung stärkt die Konkurrenzfähigkeit der österreichischen Wissenschaft“, so Störi. Zudem habe man mit dem VSC-2 die Möglichkeit Probleme zu lösen, die sonst gar nicht lösbar wären. „Vor allem für junge Forscher ist das von Bedeutung, die möglicherweise international noch nicht so gut vernetzt sind und so den Zugang zu starker Rechenleistung erhalten.“
Viele Forschungsgebiete benötigen heute die Rechenpower von Großcomputern. „Dazu zählen insbesondere in Wien die Materialforschung, aber auch Gebiete wie die Genetik, Astrophysik und die Klimaforschung“, erklärt Störi. Gerade bei letztere brauche man oft sehr kleinstrukturierte Rechenmodelle, die eine sehr hohe Rechenleistung erfordern.
Ein Supercomputer für alle
Der VSC-2 soll allen Universitäten und Forschungseinrichtungen zur Verfügung stehen, die auf die Rechenleistung zurückgreifen möchten. „Wenn jemand nicht direkt an dem Projekt beteiligt ist, muss dafür bezahlt werden. Unsere Preise sind aber mehr als fair und betragen weniger als Amazon für seine Cloud-Dienste verrechnet“, sagt Störi auf futurezone-Nachfrage. Es habe auch schon Anfragen gegeben, etwa von der Uni Graz. „Ich sehe das sehr positiv, wenn wir über solche Kooperationen noch etwas Geld einnehmen, können wir es dazu verwenden, das System auszubauen. Damit ist allen gedient“, sagt Störi.
Technische Daten
Hersteller des VSC-2 ist die Firma Megware Computer aus Chemnitz in Deutschland. Das System besteht aus 1314 Rechenknoten – zum Vergleich: beim VSC-1 waren es 476. Jeder der Knoten verfügt über zwei Prozessoren des Typs AMD Opteron 6132 HE mit 2,2 Gigahertz Taktrate und je acht Kernen. Daraus ergeben sich die insgesamt mehr als 21024 Prozessorkerne. Die Knoten sind mit einem schnellen InfiniBand-Netzwerk mit einer Geschwindigkeit von 32 Gigabit pro Sekunde verbunden.
Bevor man in Wien 2009 mit dem VSC-1 startete, galt der Supercomputer „LEO II“ von der Universität Innsbruck als das rechenstärkste System in Österreich. Das Gerät verfügte über 1000 Kerne mit einem Hauptspeicher von jeweils vier Gigabyte und einer Taktgeschwindigkeit von 2,5 Gigahertz. Damit ließ sich insgesamt eine Leistung von neun Teraflops erzielen – also noch bedeutend weniger als bei VSC-1 und dem neuen VSC-2.
FLOP steht für "Floating Point Operations Per Second" und ist ein Maß für die Leistungsfähigkeit von Rechensystemen oder Prozessoren. Durch die FLOPS wird die gesamte Rechnerarchitektur gemessen, nicht nur die reine Prozessor-geschwindigkeit.
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