Linux-Cluster beschleunigt Sauber-Petronas

Satte 18 Tonnen High-Tech, die auf den Namen Albert hören, wurden noch vor Weihnachten beim Hinwiler Formel-1-Rennstall Sauber-Petronas in Betrieb genommen. Der Supercomputer, ein Linux-Rechner mit einer Leistung von 2,3 Teraflops (Billionen Fliesskommaberechnungen pro Sekunde), besteht aus 10 Racks (8 Racks für Rechenknoten, 2 für die Kommunikation und Steuerung), die in einem Volumen von 10 Metern Länge, 2,30 Meter Tiefe und 1,80 Meter Höhe Platz finden. Der Rechner, der gemäss den Verantwortlichen 30 Mal mehr leistet als sein Vorgänger (eine SGI-Maschine mit 64 CPUs), wird von den Sauber-Ingenieuren für Computional Fluid Dynamics (CFD, Strömungssimulationen) verwendet.
Wie Sauber selbst ist auch Albert grundsätzlich ein Produkt Schweizer Schaffens. Gebaut wurde der Rechner nämlich von der hiesigen Firma Dalco. Die 530 Prozessoren des Typs Opteron stammen von AMD, die CDF-Software liefert Spezialist Fluent und die High-Density-Racks hat American Power Conversion (APC) geliefert. Diese Racks aus der APC-InfraStruXure-Linie, die als Weltpremiere zum Einsatz kommen, haben es in sich: Jedes Rack verfügt über sein eigenes, integriertes Kühlsystem – nur so ist ein Rechner mit dieser Leistung und einem Stromverbrauch von immerhin 88'000 Watt auf so wenig Platz möglich. In einem konventionellen Datencenter würde Albert immerhin 50 Racks belegen.

In drei Jahren, so rechnet man, ist der derzeit leistungsfähigste Rechner der Formel 1 und einer der leistungsfähigsten der ganzen Automobilindustrie wieder veraltet. Bis dahin soll er aber in einer Nacht das rechnen, wofür sein Vorgänger zwei Wochen brauchte – sofern es keine Ausfälle gibt. Franklin Dallmann von Dalco stellte auf die Frage zur Zuverlässigkeit hin nämlich klar: «Albert ist ein Rennpferd und nicht ein Gaul, der auf Zuverlässigkeit getrimmt ist.»

2,3 Teraflop mal anders

Die sehr abstrakte Zahl von 2,3 Teraflop pro Sekunde wurde an der Albert-Präsentation bildlich und eindrücklich vor Augen geführt. Für diese Rechenleistung müsste die ganze Bevölkerung der Stadt Zürich, also rund 300'000 Einwohner, während eines ganzen Jahres alle vier Sekunden zwei achtstellige Zahlen multiplizieren – dann hätten sie gleich viel gerechnet, wie der Sauber-Computer in einer Sekunde.

Die Technik hinter Albert

Albert (der Name ist an Albert Einstein angelehnt) arbeitet mit 530 64-Bit-AMD-Prozessoren des Typs Opteron in einer Cluster-Architektur mit Dual-Nodes. Der Energieverbrauch liegt bei 88'000 Watt, im Gegenzug erhält man eine Leistung von 2,3 Teraflop. In der letzten Top-500-Supercomputerliste würde Albert somit um Platz 80 zu liegen kommen. Der Computer verfügt über 1 Terabyte RAM sowie 11 Terabyte Plattenspeicher. Für den Interconnect wird auf Myrinet-2000 von Myricom gesetzt, für den Hauptspeicher wurden DDR400-Bausteine verbaut (je 2048 MB pro CPU). Beim Management-Netzwerk und beim Netz für den Datenaustausch setzt Dalco auf Gigabit-Ethernet-Netze, die zentral auf zwei Enterasys Single Backplane Switches geführt werden. Als Betriebsystem kommt beim 5-Millionen-Rechner Linux zum Einsatz.