Rekord: Simulationen können ganze Welt umfassen

In den USA ist es Wissenschaftlern gelungen, einen neuen Rekord bei der Durchführung von Simulationen auf Supercomputern zu erzielen. Die bisherige Bestmarke wurde dabei sogar um etwa den Faktor 40 übertroffen. In einem gemeinsamen Projekt des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) und des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) brachte man es auf eine Simulations-Performance von 504 Milliarden Events pro Sekunde. Der bisherige Spitzenwert wurde im Jahr 2009 aufgestellt und lag bei 12,2 Milliarden Events pro Sekunde, teilte das RPI mit.

Um die neue Bestleistung zu erreichen, nutzten die Forscher den Supercomputer Sequoia, der auf IBMs Blue Gene/Q-Serie basiert und aus 120 Racks besteht. Mit einer Nennleistung von 25 Petaflops ist er aktuell der zweitschnellste Computer der Welt. Das System ist hinsichtlich seiner Performance und der Speicherkapazitäten mit rund einer Million normaler PCs vergleichbar.

Die Leistung des Gerätes allein reicht allerdings nicht aus, um komplexe Simulationen zu Bestergebnissen zu führen. Dafür ist noch einiges mehr an Arbeit nötig. So mussten die Wissenschaftler beispielsweise dafür sorgen, dass 1,97 Millionen Cores in dem Supercomputer im gleichen Takt arbeiten. Dadurch erreichte man letztlich einen Stand, mit dem 7,86 Millionen Tasks in dem Rechner parallel abgearbeitet werden konnten.

Ein so konfigurierter Supercomputer ermöglicht es, in der Simulation Modelle irregulärer Systeme zu berechnen, die nicht einfach in Formeln gegossen werden können, sondern zahlreichen kleinen Zufällen ausgesetzt sind. Dazu gehören etwa die Auslastung von Telekommunikationsnetzen, die Entwicklung im Straßenverkehr, ökologische Modelle, Klima-Berechnungen, militärische Operationen und andere ähnlich komplexe Dinge.

Bisher konnten in vielem Simulationen nur konkrete Teilbereiche in ihrer Entwicklung beobachtet werden. Der aktuelle Erfolg zeige hingegen einen Weg dahin auf, Systeme im globalen Maßstab zu berechnen, erklärte Peter Barnes vom LLNL. "Das heißt, es geht um Simulationen, die groß genug sind, um alle 7 Milliarden Menschen auf der Welt einzubeziehen oder auch das gesamte Internet mit seinen mehreren Milliarden Knoten", führte er aus. So ließen sich beispielsweise nicht nur aus Simulationen gewonnene Stau-Warnungen für das Verkehrssystem einer Stadt, sondern gleichzeitig für die ganze Welt gewinnen.

Dafür wird Sequoia aber erst einmal nicht mehr zur Verfügung stehen. Das fragliche Experiment wurde durchgeführt, bevor der Rechner jetzt in den Classified Service überführt wurde. Das heißt, das System wird nun nicht mehr für Aufgaben der offenen Wissenschafts-Community eingesetzt, sondern für Berechnungen, die einer Geheimhaltungsstufe unterliegen. Konkret geht es in diesem Fall um Simulationen von Kernwaffen. Supercomputer, Ibm, Sequoia Supercomputer, Ibm, Sequoia asc.llnl.gov
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