MareNostrum

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MareNostrum

MareNostrum (lateinisch Mare nostrum, deutsch ‚unser Meer‘, eine römische Bezeichnung des Mittelmeeres) ist der Name für den Supercomputer an der Universitat Politècnica de Catalunya in Barcelona. Betrieben wird die Einrichtung vom Barcelona Supercomputer Centre BSC. Der Supercomputer ist für Forschung in den Bereichen Biowissenschaften, Meteorologie, und Umweltwissenschaften vorgesehen und für kommerzielle Anwendungen in den Bereichen Pharmazeutik, Automobil und Aeronautik. Die komplette Technik-Installation wurde in die ehemalige Kapelle Torre Girona eingebaut und wird von 5 m hohen Glaswänden umgeben. Der Supercomputer wurde seit der ersten Inbetriebnahme 2004 mehrfach durch aktuellere Technik ersetzt.

MareNostrum 1[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Inbetriebnahme im November 2004 erreichte MareNostrum eine Dauerrechenleistung von 20 Teraflops bei Nutzung von 3.564 PPC 970, 2.2 GHz Prozessoren und kam damit im November 2004 auf Platz 4 der TOP500.[1]

Am 13. April 2005 wurde der Rechner zum ersten Mal mit 4.800 PPC 970, 2.2 GHz Prozessoren und Myrinet mit seiner vollen Leistung von 27,9 Teraflops hochgefahren. In dieser neuen Konfiguration erreichte er mit insgesamt 4.812 Prozessoren Platz fünf der Ausgabe Juni 2005 der Vergleichsliste.[2]

MareNostrum 2[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nach einer Umrüstung im Jahr 2006 auf PPC 970, 2.3 GHz Prozessoren und Myrinet verfügte MareNostrum 2 über 10.240 Kerne und 20 TB RAM und erreichte damit mit 62.6 Teraflops. Das System hatte ungefähr 300 TB Plattenpeicher. Das reichte im November 2006 für den fünften Platz in der Liste. 2008 kam es mit einer Leistung von 63,8 TFLOPS als Spaniens schnellstes System weltweit auf den 41. Platz. Im Juni 2012 belegte es noch Platz 465.[3] Als das System abgebaut wurde, wurden die verbleibenden Teile zu kleineren Clustern mit 256 und 512 Rechenknoten aufgeteilt, die in verschiedenen spanischen Universitäten und Instituten weiterbetrieben wurden.

MareNostrum 3[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für den Betrieb von MareNostrum 3 wurden umfangreiche Bauarbeiten zur Verstärkung der Stromversorgung und des Kühlsystems erforderlich.

In der Zeit zwischen 2011 und 2013 waren zwei Systeme in Betrieb. Eines war ein System aus 5.544 Xeon E5649 6C 2.53GHz Prozessoren, InfiniBand QDR, NVIDIA 2090 Prozessoren und 3024 GB Speicher. Dieses Systgem schaffte 103,2 Teraflops und wurde bis 2013 betrieben.[4]

MareNostrum 3 ging zwischen 2012 und 2013 in Betrieb und verwendete anfänglich 33.664 DX360M4, Xeon E5-2670 8-Core, 2.600GHz Prozessoren und InfiniBand FDR zur Verbindung. Die Leistung war damit 636,9 Teraflops. Der Computer verfügte ab 2013 über 48.896 Intel Sandy Bridge Prozessoren in 3.056 Knoten, dazu 84 Xeon Phi 5110P in 42 Knoten, mit mehr als 115 TB Hauptspeicher und 2 PB an GPFS Diskspeicher. Insgesamt erreichte er damit 925,1 Teraflop und 1,1 Petaflop peak.[5][6][7] Im Top500 Ranking erreichte das System im Juni 2013 den Platz 29.[8]

MareNostrum 4[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

MareNostrum 3 wurde ab Mitte 2017 durch MareNostrum 4 ersetzt. Das neue System übertrifft das alte ungefähr um den Faktor 10 bis 12. Er verfügt über 11.1 Petaflops Peak Rechenkapazität und wird insgesamt 13,7 Petaflops erreichen. Gemäß dem Top 500 Ranking vom 19. Juni 2017 war es der drittstärkste Cluster in Europa und der dreizehnte weltweit.[9]

Interessant und einzigartig ist die heterogene Architektur. Es gibt den allgemeinen Block, der die Hauptrechenarbeit übernimmt und einen zusätzlichen Block zur Erforschung neu entwickelter Technologien. Fünf Speichereinheiten (Elastic Storage) verwalten 14 Petabytes an Daten, ein Intel Omni-Path-Hochgeschwindigkeitsnetzwerk verbindet die Komponenten.[10]

  • Der allgemeine Block besteht aus 48 Racks mit 3.456 Knoten. Jeder Knoten hat zwei Intel Xeon Platinum Chips, jeder mit 24 Prozessoren, somit insgesamt 165.888 Prozessoren und ein Hauptspeicher von 290 Terabytes. Obwohl die Leistung um den Faktor 10 gewachsen ist, stieg der Energiebedarf nur um 30 % auf 1,3 MW/Jahr.[10]

Der Block mit den neuentwickelten Technologien enthält Cluster von drei verschiedenen Technologien, die eingebunden und aktualisiert werden, sowie sie auf dem Markt verfügbar sind. Neue Prozessoren und Software können damit betrieben, getestet und optimiert werden, noch bevor die nächste Rechnergeneration im vollen Umfang aufgebaut wird. Spezialisierte Chips z. B. Grafikprozessoren können entsprechende Aufgaben in besonderem Maß optimieren und beschleunigen. Der Übergang zu künftigen neuen Technologien kann so fließend geschehen. Zu den Technologien gehören nach der Planung im Frühjahr 2018:

  • Ein Cluster aus IBM POWER9 und NVIDIA Volta GPUs mit einer Rechenleistung von über 1,5 Petaflops
  • Ein Cluster aus Intel Knights Hill (KNH) Prozessoren mit einer Rechenkapazität von 0,5 Petaflops
  • Ein Cluster aus 64Bit ARMv8 Prozessoren mit einer Rechenkapazität von 0,5 Petaflops.[10]

MareNostrum4 ist verbunden mit den Big Data Einrichtungen des Barcelona Supercomputer Centre BSC, die eine Speicherkapazität von 24,6 Petabytes haben und ist über die RedIris- und Géant-Netzwerke mit den europäischen Universitäten verbunden.[10]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: MareNostrum – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. MareNostrum - eServer BladeCenter JS20 (PowerPC970 2.2 GHz), Myrinet | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. März 2018 (englisch).
  2. MareNostrum - JS20 Cluster, PPC 970, 2.2 GHz, Myrinet | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. März 2018 (englisch).
  3. MareNostrum - BladeCenter JS21 Cluster, PPC 970, 2.3 GHz, Myrinet | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. März 2018 (englisch).
  4. Bullx B505, Xeon E5649 6C 2.53GHz, Infiniband QDR, NVIDIA 2090 | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. März 2018 (englisch).
  5. MareNostrum | BSC-CNS. Abgerufen am 17. März 2018 (englisch).
  6. Barcelona Supercomputing Center (Hrsg.): MareNostrum III User’s Guide. (bsc.es [PDF]).
  7. MareNostrum 3 | BSC-CNS. Abgerufen am 17. März 2018 (englisch).
  8. Top500 List - June 2013 | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 18. März 2018 (englisch).
  9. Top500 List - June 2017 | TOP500 Supercomputer Sites. Abgerufen am 2. April 2018 (englisch).
  10. a b c d MareNostrum 4 begins operation. Abgerufen am 17. März 2018 (englisch).