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"Regatta" - Parallelrechner verdreifachen die Rechenleistung der GWDG

05.03.2002


IBM eServer p690 ("Regatta")
IBM Deutschland GmbH


In einer vom Land Niedersachsen und der Max-Planck-Gesellschaft finanzierten Investitionsmaßnahme hat die Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbH Göttingen (GWDG) ein neues Parallelrechner-System der Firma IBM mit modernster Rechnertechnologie installiert. Mit seiner Rechengeschwindigkeit von 390 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde vergrößert das neue System die bei der GWDG installierte Rechenleistung auf das Dreifache. Drei Multiprozessoren vom Typ IBM eServer p690, von IBM auf den anschaulicheren Namen "Regatta" getauft, mit jeweils 32 Power4-Prozessoren und 32 GigaByte Hauptspeicher sind der Motor für diese Rechengeschwindigkeit.

Die GWDG hat als Rechenzentrum für die Universität Göttingen und die Max-Planck-Institute im Göttinger Raum u.a. die Aufgabe, ausreichende Rechenkapazität für Simulationsrechnungen bereitzustellen, um den Göttinger Wissenschaftlern im nationalen und internationalen Vergleich konkurrenzfähige Arbeitsbedingungen zu bieten. In Göttingen werden solche Rechnungen in ganz unterschiedlichen Forschungsgebieten durchgeführt, um das Verhalten von möglichst realitätsgetreuen Modellsystemen zu untersuchen: Geophysiker wollen das Verhalten des flüssigen Erdkerns und seine Wechselwirkungen mit der Erdrinde verstehen; Astrophysiker modellieren den Lebenszyklus einzelner Sterntypen und die Entwicklung von Galaxien; Materialphysiker suchen nach Veränderungen von Metalleigenschaften durch Beimischung von Fremdmolekülen; Molekularbiologen suchen nach den Regeln bei der Faltung von Proteinen zu dreidimensionalen Riesenmolekülen; Chemiker untersuchen Reaktionsmechanismen bei der Bildung von Molekülen; Mediziner wollen sich ein Bild von der Bewegungsdynamik der Kiefermuskulatur verschaffen. Dies ist nur eine Auswahl von naturwissenschaftlichen Fragestellungen, die auf dem neuen Parallelrechner bearbeitet werden sollen. Die durch solche aufwändigen numerischen Simulationen gewonnenen Erkenntnisse über die Modellsysteme müssen sich natürlich in der realen Welt bewähren, indem sie Erklärungen für beobachtete Phänomene bieten oder Vorhersagen für das Verhalten der Systeme ermöglichen.

Weil nur Parallelrechner in der Lage sind, die erforderlichen hohen Rechenleistungen für solche realitätsnahen Simulationen zu erzielen, hat die GWDG bereits 1993 mit der Einführung der Parallelrechner-Technologie begonnen und die Wissenschaftler mit ihrem Einsatz vertraut gemacht. Wegen des schnellen Technologiefortschritts veralten die Systeme innerhalb weniger Jahre, und nur die Neubeschaffung von Rechner-Systemen mit der jeweils aktuellen und leistungsstärksten Technologie ermöglicht eine Forschung, die im internationalen Vergleich mithalten kann. Inzwischen steht bei der GWDG deshalb bereits die fünfte Generation von Parallelrechnern.

Schon mit dem System der vierten Generation, vor zwei Jahren in Betrieb genommen, hatte die GWDG die Parallelrechner-Architektur der Firma IBM eingeführt. Dieser Rechner war einer der ersten seiner Art in Europa und rangierte unter den ersten 100 auf der TOP500-Liste, die weltweit die Rechnersysteme nach ihrer Leistungsfähigkeit sortiert auflistet. Mit den neu beschafften drei Regatta-Systemen von IBM kann die GWDG wieder einen ähnlich guten Platz im Weltvergleich der Hochleistungsparallelrechner einnehmen. Unter den in Deutschland installierten Rechnern der TOP500-Liste rangiert die GWDG auf Platz 12.

Eine Vielzahl europäischer und überseeischer Zentren für Höchstleistungsrechnen setzt inzwischen auf Regatta-Systeme mit der führenden Power4-Prozessor-Technologie von IBM und plant oder installiert noch weit größere Regatta-Farmen. Die bei der GWDG entwickelten Anwendungen können ohne jeden Zusatzaufwand auf solchen leistungsstärkeren externen Systemen Ergebnisse produzieren, wenn die Aufgabenstellung die in Göttingen lokal vorhandenen Ressourcen übersteigt und Rechenzeitkontingente auf den externen Rechnern bewilligt werden.

Zwei solche Verbindungen zwischen lokalen und externen Regatta-Systemen sind für die Göttinger Forschung besonders naheliegend. Zum einen ein Verbund mit dem Rechenzentrum der Universität Hannover und dem Konrad-Zuse-Zentrum in Berlin, die in Kürze jeweils ein Cluster mit zwölf Regatta-Systemen installieren werden. Zum anderen ein Verbund mit dem Höchstleitungsrechner der Max-Planck-Gesellschaft am Rechenzentrum Garching, der bereits seit Ende letzten Jahres mit sechs Regatta-Systemen installiert ist und der im Laufe der nächsten beiden Jahre zu einem der schnellsten Rechner in Europa ausgebaut wird.


Über die GWDG:
Die Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung mbH Göttingen (GWDG) ist eine gemeinsame Einrichtung des Landes Niedersachsen und der Max-Planck-Gesellschaft. Sie ist für die Universität Göttingen das Hochschulrechenzentrum und für die gesamte Max-Planck-Gesellschaft ein Rechen- und Kompetenzzentrum. Darüber hinaus betreibt sie Forschung im Bereich der Informatik und fördert die Ausbildung von Fachkräften für Rechenanlagen.

Dr. Thomas Otto | idw

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