Archiv des Jahres: 2012

Das Aufkommen der Massiv Parallelen Rechner – Teil 2

Neuere Entwicklungen

In neuerer Zeit bekommen die Prozessoren selbst wieder Konkurrenz. Vor einigen Jahren brachte IBM den Cell Prozessor auf den Markt: Ein Verbund einer Power-PC-CPU und acht einfachen Recheneinheiten die jeweils 4 Zahlen einfacher Genauigkeit parallel verarbeiten konnten. IBM konnte einen Achtungserfolg verbuchen, jedoch nicht die Spitzenposition erreichen. Danach besannen sich die Grafikkartenhersteller NVidia und ATI dieses Marktes. Geht es nur nach purer Rechenleistung, so sind schon seit über 10 Jahren Grafikkarten viel leistungsfähiger als PC-Prozessoren. Während diese Mitte 2012 zwischen 2 und 16 Kerne haben, hat der aktuell schnellste Chip im HPC Umfeld (High-Performance Computering) GK-104 „Kepler“ 1536 Recheneinheiten. Jede ist primitiver als ein PC-Prozessor, der Speicher auf den Graphikkarten ist zwar schnell, aber vergleichsweise klein und die Shader können auch keine große und komplexe Programme abarbeiten, doch sie können schnell rechnen. Die GK-104 CPU erreicht 1900 GFlops, während Intels leistungsfähigstes Exemplar bei rund 100 GFlops alt aussieht. Aufgrund der Einschränkungen in der Programmierung, die doch deutlich von dem normaler Prozessoren abweicht und des relativ kleinen Speichers auf den Grafikkarten werden sie heute vorwiegend als Coprozessor eingesetzt. ATI und NVidia haben jedoch viel getan um Mängel zu beseitigen. So war vor einigen Jahren die Geschwindigkeit in doppelter Genauigkeit, dem Standardformat für Rechnungen im wissenschaftlichen Bereich (15-16 Stellen Genauigkeit) sehr niedrig und lag bei einem Achtel der Geschwindigkeit bei einfacher Genauigkeit. (7-8 Stellen) Inzwischen ist sie halb so groß. Auch der Speicher für die „Shaderprogramme“ und deren Komplexität wurde erhöht. (mehr …)

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Das Aufkommen der Parallelrechner – Teil 1

In den Achtziger Jahren war der Begriff „Supercomputer“ praktisch simultan belegt mit der Architektur eines Vektorrechners. Diese von Seymour Cray und seinen Nachfolgern bei Cray Research entwickelte und eingesetzte Architektur, erlaubte es pro Takt eine Registeroperation durchzuführen. Im Normalfall besteht die Ausführung eines Befehls aus drei Operationen:

  • Dem Holen aus dem Speicher (Fetch)
  • Dem Dekodieren (was soll eigentlich gemacht werden, Decode)
  • Dem Ausführen (Execute)

Bei einer Vektoroperation fielen die ersten Schritte nur einmal an, lediglich pro Registeroperation gab es einen weiteren Ausführungszyklus. So war die Ausführung natürlich deutlich beschleunigbar, wenn die Anwendung so gestrickt war, das ein und dieselbe Rechnung bei sehr vielen Zahlen durchgeführt wird. Das war bei vielen Simulationen gegeben, bei denen man in Tausenden oder Millionen von Zellen immer mit denselben Gleichungen rechnete. War dies nicht der Fall, so waren Vektorrechner deutlich langsamer. (mehr …)

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Skylon

Ich wurde gefragt was ich von diesem Konzept hatte, und muss sagen, ich hatte bisher nichts davon gehört. Wenn das verwundert, ich verfolge nicht jedes Konzept das es irgendwie schafft genügend Kapital für Entwicklungen zu bekommen, denn ich habe schon zu viele scheitern gesehen (Kistler, Kelly Aerospace, Rocketplane …) und die wo es schaffen präsentieren dauernd irgendwelche neuen Entwicklungen ohne viel über die Technik zu verlieren, machen es also Berichterstattern unnötig schwer (SpaceX, Scaled Composites, Bigelow).

Also habe ich mir zuerst einmal angesehen, was die Wikipedia und der Hersteller drüber schreibt. So wie es dort steht haben wir ein Flugzeug, dass ab Mach 5,4 auf einen Raketenantrieb umschaltet. Sofort fallen mir einige Wenn’s auf: (mehr …)

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SpaceX CRS-1 Nachlese

Hallöchen. Wie ihr an der Lücke gestern gemerkt habt, hatte ich wieder viel zu tun. Eine Besprechung an der DHBW über den Kurs beim Informatikunterricht, dann zwei Tage Programmierung beim Kunden und dann hat sich mein Bruder (schon wieder) einen Virus am Computer eingefangen, der diesmal das gesamte Programmverzeichnis löschte. Da konnte ich dann gestern Windows komplett neu aufsetzen und bis alle Programme installiert, der mitgelieferte Kruscht deinstalliert und die Benutzerdaten restauriert waren, war der Tag auch gelaufen. Heute gibt es einen Ausschnitt aus meinem Artikel über die Berichterstattung zur Falcon 9, denn ich nach den letzten Ereignissen aktualisiert habe. Da ich ja strikt zwischen Blog (Meinung) und Website (Sachargumentation) trenne kommt er sicher für den einen doer anderen etwas nüchtern rüber. Ich erwähne es nur, weil ich immer wieder feststelle, dass einige meinen Blog mit einer Nachrichtenzentrale verwechseln. (mehr …)

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Vermischtes aus den Weltraumnachrichten ….

… möchte ich heute kommentieren. Fangen wir an mit dieser Schlagzeile:“Envisat Puts ESA in Unenviable Position„.  wo eine Frau bemängelt, dass die ESA Envidat nach 10 Jahren nicht außer Dienst nahm und seinen Orbit absenkte. Demnach müsste die ESA haften für Schäden wenn der Satellit zu Weltraummüll wird und andere Satelliten beschädigt. Diese Position ist mir neu. Haftet China für die vielen Trümmer die sie in dieser Orbithöhe erzeugt haben, als sie einen Satelliten mit einer Rakete zerstörten? Wie sieht das bei anderen Ländern aus. Kurz vor dem Ablegen von ATV-03 sollte dieser noch ein Ausweichmanöver durchführen, weil der ISS ein Stück einer PSLV Oberstufe gefährlich nahe kam. Es erweis sich als nicht nötig, aber müsste dann nicht Indien für den verbrauchten Treibstoff zahlen? Bei den Kosten eines ATV kommt da leicht ein Millionenbetrag zusammen. (mehr …)

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