Schnellster Ultracomputer der Welt geht in Japan in Betrieb, um globale Umweltprobleme zu lösen

NEC (NEC Solutions) hat heute die Fertigstellung des als „Earth Simulator“ (Erdsimulator) bezeichneten ultraschnellen Parallelrechnersystems bekannt gegeben. Das Earth Simulation Center (ESC) wird den Ultracomputer am 11. März 2002 in Betrieb nehmen. Der Erdsimulator wurde vom Earth Simulator Research and Development Center (ESRDC) entwickelt, einer Organisation, in der Japans National Space Development Agency (NASDA), das Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI) und das Japan Marine Science and Technology Center (JAMSTEC) zusammenarbeiten.

Das Erdsimulatorsystem wurde in einem speziell dafür konzipierten 3.250 Quadratmeter (50 m x 65 m) großen Gebäude am Yokohama Institute for Earth Sciences (Yokohama, Kanagawa) von JAMSTEC installiert. Es ist der schnellste Supercomputer der Welt mit 640 Rechenknoten (64 Gigaflops pro Knoten, insgesamt 5.120 CPUs), von denen jeder acht Vektorprozessoren enthält (8 Gigaflops pro CPU), und erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 40 Teraflops (40 Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde).

Der Erdsimulator dient der Erforschung der Umwelt und soll helfen, globale Umweltprobleme zu lösen bzw. Maßnahmen gegen Naturkatastrophen zu entwickeln. Dies wird durch die Schaffung eines „virtuellen Planeten Erde“ erreicht, der geophysikalische, klimatische und wetterbedingte Phänomene simuliert.

Der Erdsimulator ermöglicht so Analysen und Vorhersagen von globalen Klimaveränderungen und bietet Lösungen für deren weltweite Folgen. Der Erdsimulator nutzt die von Satelliten, Bojen und ähnlichen Erdbeobachtungsstationen gewonnenen Daten und trägt so zum besseren Verständnis von Phänomenen wie Erderwärmung, Luft- / Meeresverschmutzung und El-Nino-Effekt sowie einer besseren Vorhersagbarkeit von lokalen wolkenbruchartigen Regenfällen, Hagelschauern und anderen schwer vorhersagbaren Auswirkungen bei. Dies wird letztendlich zur Entfaltung wirtschaftlicher Aktivitäten und zur Lösung globaler Umweltprobleme führen. Der Simulator stellt außerdem ein hervorragendes Forschungswerkzeug zur Erklärung terrestrischer Phänomene wie Tektonik und Erdbeben dar.

Seit NEC 1997 für den Entwurf des grundlegenden Designs des Erdsimulators ausgewählt wurde, hat das Unternehmen große Anstrengungen für das Projekt unternommen: von der technologischen Forschung und Entwicklung 1998 über die Detailkonstruktion 1999 und die Herstellung und Implementierung im Jahr 2000 bis hin zur Fertigstellung des Hauptsystems und der Betriebsaufnahme in diesem Jahr.

NEC ist sehr stolz auf die Teilnahme am Erdsimulatorprojekt. Auch in kommenden Jahren wird sich NEC durch die Weiterentwicklung von Spitzentechnologien mit ganzer Kraft für die Verbesserung der Betriebs- und Leistungsfähigkeit des Systems einsetzen.

„Schnellster Ultracomputer der Welt geht am 11. März 2002 in Japan in Betrieb: Der „Earth Simulator“ (Erdsimulator) wurde in einem speziell dafür konzipierten 3.250 Quadratmeter (50 m x 65 m) großen Gebäude am Yokohama Institute for Earth Sciences (Yokohama, Kanagawa) von JAMSTEC installiert. Der Ultracomputer soll einen „virtuellen Planeten Erde“ schaffen, der geophysikalische, klimatische und wetterbedingte Phänomene simuliert. Seit NEC 1997 für den Entwurf des grundlegenden Designs des Erdsimulators ausgewählt wurde, hat das Unternehmen große Anstrengungen für das Projekt unternommen: von der technologischen Forschung und Entwicklung 1998 über die Detailkonstruktion 1999 und die Herstellung und Implementierung im Jahr 2000 bis hin zur Fertigstellung des Hauptsystems und der Betriebsaufnahme in diesem Jahr.“
„Bildquelle: NEC ESS.“

Hauptmerkmale des Erdsimulatorsystems

1. Halbleitertechnologie auf dem neuesten Stand der Technik

Extrem schnell durch 0,15-Mikrometer-Kupfertechnologie mit ca. 57 Millionen Transistoren und neuester ultraschneller und hochintegrierter CMOS- Technologie

2. Ultragroßes Parallelrechnersystem

Ist aus 640 Rechenknoten (insgesamt 5.120 CPUs) aufgebaut, von denen jeder acht Vektorprozessoren enthält (8 Gigaflops pro CPU, 64 Gigaflops pro Knoten), und erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 40 Teraflops (40 Billionen Gleitkommaoperationen pro Sekunde)

16 Gigabyte gemeinsam genutzter Hauptspeicher in jedem Rechenknoten und damit 10 Terabyte für das gesamte System

3. Verbesserte UNIX-basierte Software und Entwicklungsumgebung

„SUPER-UX“, ein spezielles für die Supercomputer der SX-Serie von NEC entwickeltes UNIX-basiertes Betriebssystem, wurde stark optimiert und erweitert. Als Programmentwicklungsumgebung werden Compiler mitgeliefert, die eine automatische Parallelisierung und Vektorisierung von Programmen in den Sprachen Fortran90, HPF, C und C++ ermöglichen, sowie die Message Passing Bibliothek MPI2 und die Mathematische Bibliothek ASL/ES unterstützen.

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Dr. Jörg Stadler ots

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