{"id":187,"date":"2008-06-26T12:46:05","date_gmt":"2008-06-26T10:46:05","guid":{"rendered":"http:\/\/bernd-leitenberger.de\/blog\/?p=187"},"modified":"2008-08-21T14:35:54","modified_gmt":"2008-08-21T12:35:54","slug":"gflops-und-supercomputer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.bernd-leitenberger.de\/blog\/2008\/06\/26\/gflops-und-supercomputer\/","title":{"rendered":"Gflops und Supercomputer"},"content":{"rendered":"

Vor einigen Tagen habe ich in der ct‘ einen Artikel über die neueste TOP \t500 und NVidias neues Schlachtschiff.GTX 280 gelesen. Die TOP 500 Liste ist \tdie Liste mit den weltweit schnellsten Computern, üblicherweise eingesetzt \tfür die Forschung im staatlichen oder geschäftlichen Umfeld (Ein Crash ist \tbilliger simuliert als dafür ein Auto an die Wand zu fahren).Falls sie auch \tin dieser Liste erscheinen möchten: Das letzte System ist ein Blade Center \tHS21 mit 1488 Xeon Prozessoren mit 3 GHz und einer mittleren Leistung von 9 \tTeraflops.<\/p>\n

<\/p>\n

Es gibt einen Trend und eine Neuerung in der derzeitigen Liste. Der Trend \tgeht weg von den PC Prozessoren von Intel, AMD und IBM und hin zu den \tembedded Varianten des Power PC Prozessors, eigentlich gedacht als \tleistungsfähiger Controller in Fahrzeugen und anderen Steuerungen. Deren \tLeistung ist zwar deutlich kleiner als die eines Quad Cores und sie sind \tauch niedriger getaktet. doch der Stromverbrauch ist noch kleiner. Das spart \tnicht nur Stromkosten für den Computer sondern entlastet auch die \tKlimaanalage die heute ein gravierender Kostenfaktor geworden ist. Mehr \tPlatz brauchen die Prozessoren nicht, denn ohne voluminöse Kühlkörper kann \tman sie viel dichter packen.<\/p>\n

Die Neuerung ist die neue Nummer 1 der Liste, obwohl noch nicht einmal \tvoll bestückt. Es ist der RoadRunner in Los Alamos, der \tAtombombenexplosionen simulieren soll. Mit 122240 Cell Prozessoren knackte \ter erstmals die Petaflop Grenze. Auch hier werkeln keine PC Prozessoren, \tsondern der Cell Prozessor, den IBM eigentlich für die Playstation 3 \tentwickelt wurde, aber heute als Rechenknecht angeboten wird. Die Version \tfür Supercomputer unterscheidet sich vom Cell Prozessor in der Playstation \t2, dass sie auch doppelte Genauigkeit schnell rechnen kann. das spielt für \tSpiele keine Rolle (einfache Genauigkeit hat Rundungsfehler an der 7-8 \tDezimalstelle bei Bildschirminhalten die maximal 4 stellige Koordinaten \thaben ist dies weitaus besser als man braucht).<\/p>\n

Der Cell Prozessor ist deswegen so schnell, weil er nur einen Power CPU \tKern hat für die allgemeine Arbeit und das verteilen der Daten und 8 sehr \tschnellen, hochgradig parallelisierten Rechenwerken, die sehr schnell \tBerechnungen durchführen.? Noch etwas weiter geht NVIDA mit ihrem \tGrafikprozessor GTX 280, den man bald auf den neuen Grafikkarten finden \twird. 240 Rechenwerke sind eigentlich für Grafikoperationen zuständig und \terreichen dort eine enorme Leistung von 833 GFlops. Auch dieser Wert gilt \tfür einfache Genauigkeit, doch selbst wenn er im doppelt genauen Modus auf \tein Achtel zurückgeht ist dies absolut noch eine Menge. Anstatt 122000 Cell \tProzessoren hätten auch 10000 dieser Grafikprozessoren ausgereicht um die \tPetaflop Marke zu knacken. Gegen PC Prozessoren sieht der Vergleich noch \tbesser aus. Es gibt noch keine Pläne von NVidia den Prozessor losgelöst von \teiner Grafikkarte als reinen Rechenknecht anzubieten. Doch es gibt Software \tfür den PC um die GPU für andere Zwecke zu nutzen. Eine Software \ttranskodiert z.b. Video auf der GPU und ist 8-10 mal schneller als eine \treine PC Lösung. Ich denke irgend jemand wird dann mal auf die Idee kommen \teinen Verbund von PC’s mit High-end Grafikkarten als Supercomputer zu \tnutzen. Wenn man nicht so viel Geld hat wird man erfinderisch. Vor ein paar \tJahren gelang das einmal mit der alten Playstation 2. Der praktische Nutzen \tdes Clusters war aber durch den kleinen Speicher der Playstation begrenzt, \tdoch es zeigte dass man ein Gerät recht gute zweckentfremden kann für eine \tAufgabe, für die es gar nicht vorgesehen ist.<\/p>\n

Warum schreibe ich dies? Nun bislang war es immer so, das Entwicklungen \tbei den Supercomputern zeitverzögert auch im PC Einzug hielten. Die Probleme \tbei hohen Anforderungen treten dort auf und die Lösungen werden dann vom PC \tSektor übernommen: Caches, synchron arbeitender Speicher, Pipelines, \tParallisierung und Multi-Cores. das alles wurde bei den Supercomputern \tentwickelt und findet sich heute in jedem PC. Daher ist ein Blick auf die \tEntwicklung in diesem Gebiet immer lohnend. Zuletzt noch eine kleine \tTabelle, die mal einen etwas anderen Blick auf die Prozessoren wirft:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Prozessor<\/th>\nTakt<\/th>\nLeistung [GFlops]<\/th>\nLeistung [Gflops\/GHz]<\/th>\nStromverbrauch<\/th>\nGflop\/Watt<\/th>\n<\/td>\n<\/tr>\n
GTX 280<\/td>\n1296 MHz<\/td>\n116<\/td>\n89.5<\/td>\n236 Watt<\/td>\n0.38<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
Powercell 8Xi<\/td>\n3200 MHz<\/td>\n12.8<\/td>\n4.0<\/td>\n92 Watt<\/td>\n0.14<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
AMD Quadcore<\/td>\n2100 MHz<\/td>\n8.4<\/td>\n4.0<\/td>\n125 Watt<\/td>\n0.067<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
Power PC 450<\/td>\n850 MHz<\/td>\n3.4<\/td>\n4.0<\/td>\n14 Watt (Kompletter Knoten)<\/td>\n0.24 (kompletter Knoten)<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Für den Power PC war kein Stromverbrauch des Prozessors alleine in \tErfahrung zu bringen, sondern nur der des ganzen Systems wozu auch Speicher \tund Netzverbindungen und Festplatten gehören. Trotzdem zeigt dies die \tEffizienz dieses Prozessors, auch wenn sein Takt nicht sehr hoch ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Vor einigen Tagen habe ich in der ct‘ einen Artikel über die neueste TOP 500 und NVidias neues Schlachtschiff.GTX 280 gelesen. 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