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Energiesparen beim HPC: Neue Green-500-Liste

03.07.2014

Die Green-500-Liste der energieeffizientesten Supercomputer wurde jetzt neu aufgelegt - heterogene Systeme dominieren.

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Energieeffizienz ist bei Superrechnern nicht nur eine Konzession an den Umweltschutz, wie das Label Green 500 suggeriert, sondern an erster Stelle ein ökonomisches Erfordernis: Den nächsten Meilenstein der Rechnerentwicklung werden Exaflop-Systeme bilden, also Rechner mit einer Leistung von einer Trillion Floatingpoint-Operationen pro Sekunde. Könnte man ein solches System heute realisieren, konsumierte es zehnmal mehr Strom als die Stadt San Francisco. Damit ergäbe sich nicht nur das Problem, eine solche Kapazität einem Rechenzentrum bereitzustellen, sie wäre auch unbezahlbar. Schon heute übersteigen die die Aufwendungen für Strom und Kühlung in den ersten drei, vier Jahren in der Regel die Anschaffungskosten aktueller Superrechner. Daher ist der einzige Ausweg: Weniger Strom verbrauchen - grüner werden.

Die Liste der in dieser Hinsicht fortgeschrittensten Rechner führt der Tsubame-KFC am Tokyo Institute of Technology an. Er kombiniert Nvidia-Tesla-K20X-GPUs mit einem innovativen Kühlungssystem, das die Server in ein spezielles Ölbad taucht. Der Rechner wird in diversen Bereichen wie Medikamentenforschung und Erdbebensimulationen eingesetzt und erreicht eine Effizienz von 4,4 Gigaflops pro Watt.

Auffällig an der aktuellen Liste ist, dass die ersten 17 Rechner allesamt Systeme sind, die neben herkömmlichen CPUs auf Beschleuniger-Komponenten setzen. Die ersten 15 nutzen wie das System auf Platz 1 Nvidia-Kepler-K20-GPUs zusammen mit Intel-Xeon-CPUs. Nr 16 und 17 verwenden Xeon-Phi-Coprozessoren beziehungsweise AMD-FirePro-S10000-GPUs. Allerdings findet sich diese Architektur nur auf den Spitzenrängen, nicht aber im Rest der Liste. Weitere Details sind unter http://www.green500.org nachzulesen.

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