Der Markt für Linux-Cluster in Deutschland

Im Hochleistungs-Computing werden Linux-Cluster wegen ihres unschlagbaren Preis-Leistungs-Verhältnisses die Unix-Systeme bald verdrängen. Eine neue Studie beleuchtet den deutschen Cluster-Markt.

Der Markt für Linux-Server hat sich auch in der Rezession als Wachstumssegment herausgestellt. Innerhalb dieses Marktes tut sich ein schmales Segment hervor, in dem die “World Domination” tatsächlich bald erreicht sein könnte. Die Rede ist vom High Performance Computing, das mehr und mehr zur Domäne der Linux-Cluster wird.

Marsch durch die Top 500

Ein Gradmesser dieser Entwicklung ist die Top-500-Liste[1] der schnellsten Rechner der Welt. War Anfang 1999 noch der Jubel groß, als eine modifizierte Version des vom Linux-Magazin mit initiierten Clown-Clusters[2] auf Platz 239 einstieg – 2003 steht ein Linux-Cluster schon auf Platz 3. Dass es sich dabei aber nicht um singuläre Spitzenleistungen handelt, beweist die Situation in Deutschland.

Cluster-Experten differenzieren das so genannte High Performance Computing (HPC) in einen Capability- und einen Capacity-Teilbereich. Zum ersten gehören die Monsterrechner in der Klimaforschung oder in der Kernwaffen-Simulation, die fähig sind, die aufwändigsten überhaupt denkbaren Berechnungen auszuführen. Zum zweiten Bereich zählen etwas bescheidenere Cluster etwa in der Automobil- oder Pharmaindustrie, die ständig gut ausgelastet bis ans Ende ihres Lebenszyklus zum Beispiel Crashes simulieren. Vor allem dank der starken Fahrzeugbranche hat Deutschland hier die Nase vorn.

Das noch junge Beratungsunternehmen Altreia[3] hat in einer Studie diesen Markt analysiert. Der Gründer von Altreia, Karsten Gaier, ist in der HPC-Szene kein Unbekannter. Gaier war nahezu zehn Jahre lang beim Tübinger Cluster-Dienstleister Science+Computing als Vertriebsleiter aktiv. Trotz guter Marktkenntnis ist es aber nicht auszuschließen, dass einige Linux-Cluster in der Studie nicht erfasst sind, die absoluten Zahlen sind deshalb mit Vorsicht zu genießen, aber als Trendaussagen taugen die ermittelten Daten allemal.

Fahrzeugbau vorn

Die größte Rechenleistung von Linux-Clustern ist in Deutschland erwartungsgemäß in der Automobilindustrie versammelt, gefolgt von Life-Science-Anwendungen in der Pharmaindustrie, von Automobilzulieferern und Chipherstellern (Abbildung 1). Die Abbildung 2 zeigt, dass nicht nur die meisten, sondern auch die größten Cluster in der Autoindustrie stehen.

Diskrete Industrie

All diese Branchen sind leider mit Informationen über ihre genaue IT-Infrastruktur sehr zurückhaltend, sodass eine genauere Aufschlüsselung nach Kunden nicht möglich ist. In einigen Abbildungen sind daher die Angaben anonymisiert. Es sind aber alle großen Automobilbauer Deutschlands vertreten, die wichtigsten Pharmakonzerne und alle Chiphersteller deutschen Ursprungs beziehungsweise mit größeren Produktionsstätten in Deutschland. Auch Softwarehersteller und Dienstleister (ISV) betreiben eine gewisse Anzahl von Clustern im Auftrag ihrer Kunden, die wiederum meist ebenfalls aus den genannten Branchen kommen.

Wozu braucht die Industrie die Rechenleistung der Cluster? In der Autobranche macht die Crash-Simulation den größten Posten aus. Bei einem süddeutschen Autobauer entfallen darauf zum Beispiel mehr als 700 der insgesamt über 1200 in Linux-Clustern verbauten Prozessoren. Weitere Anwendungen sind die Berechnungen der elektromagnetischen Verträglichkeit und der Fluid-Dynamik, worunter beispielsweise Berechungen des Luftwiderstands fallen.

Eine vierte wichtige Anwendungsgruppe sind NVH-Simulationen, was für Noise, Vibration und Harshness steht, also Geräusche, Vibrationen und Härte. Innerhalb der Branche Automobilbau ist die Studie also relativ detailliert. Leider schlüsselt sie außerhalb der Autoindustrie keine Anwendungsgebiete auf.

Eine Überraschung liefert die Statistik über die Hardwarelieferanten für die Cluster. Hier liegt Fujitsu-Siemens Computing mit gewaltigem Abstand in Führung. Verfolger IBM bringt es etwa auf die Hälfte der installierten Prozessoren (Abbildung 3). Bemerkenswert auch, dass andere, also No-Name-Hersteller oder die amerikanische Firma Linux Networx, in Deutschland offenbar schlechte Karten haben. Lediglich Transtec kann gegen die international aufgestellten Konzerne mithalten.

Abbildung 1: Linux-Cluster in verschiedenen Branchen. Die Autoindustrie liegt vorn.

Abbildung 2: Nicht nur die meisten, auch die größten Cluster stehen bei den Automobilherstellern.

Anders als der Server-Markt

Hier macht sich aber bemerkbar, dass Cluster an Unis und sonstigen Forschungseinrichtungen in der Studie keine Berücksichtigung fanden. Da hat sich vor allem das Chemnitzer Systemhaus Megware einen Namen machen können. NEC, traditionell für Vektorrechner bekannt, ist im technischen Bereich bereits jetzt überraschend gut vertreten und dürfte auch künftig zulegen. Das japanischer Unternehmen hat Anfang des Jahres eine eigenständige deutsche Tochter gegründet, die ausschließlich Cluster vermarkten soll. Auch HP hat die Aufholjagd bereits gestartet. Dennoch sind hier die Karten anders gemischt als auf dem allgemeinen Server- Markt in Deutschland. Dort liefern sich IBM, HP und Fijutsu-Siemens ein Kopf-an-Kopf-Rennen.

Die meisten Betreiber administrieren ihre Cluster durch eigenes Personal, Outsourcing der Administration ist bei den wenigsten ein Thema. Über die Hälfte der in der Industrie vorhandenen Cluster hat die Benutzer selbst in Betrieb genommen, der überwiegende Teil wird auch selbst administriert.

Wo das nicht der Fall ist, kommt überwiegend Science+Computing zum Zug. Die Firma hat den weitaus größten Teil aller von Dienstleistern installierten Cluster im industriellen Bereich aufgesetzt. T-Systems, Teraport und SuSE liegen auf den Plätzen. Diese Angaben sind jedoch mit einem gewissen Vorbehalt zu sehen, da der Ersteller der Studie in einigen Bereichen des Marktes bessere Kenntnisse hat als in anderen.

Abbildung 3: Fujitsu-Siemens Computing verweist im Cluster-Markt andere Hersteller auf die Plätze.

Abbildung 4: Kostenvergleich: Nach Auskunft von Anwendern sind Unix-Systeme viermal teurer.

Abbildung 5: Geplante Aufstockung: Wer schon Linux-Cluster hat, will meist noch mehr.

Linux dramatisch günstiger

Trotzdem zeigen die Zahlen relativ eindeutig, wer bei Linux-Clustern die Nase vorn hat, wo sie zum Einsatz kommen und was die Betreiber mit ihnen tun. Qualitative Aspek-te und Trendaussagen gewinnt die Studie durch Umfragen. Nahezu sensationell fällt dabei das Einspar-potenzial gegenüber klassischen Unix-Parallelrechnern aus, in Abbildung 4 dargestellt. Der Durchschnittswert von 4,2 bedeutet, dass für die Betreiber laut eigener Einschätzung ein Linux-Cluster viermal günstiger ist als ein Unix-System gleicher Rechenleistung. Logischerweise entscheiden sich die Betreiber dann auch dafür, künftig ihre Linux-Cluster auszubauen (Abbildung 5).

In diesem Zusammenhang lässt sich guten Gewissens behaupten, dass der Bedarf nach immer neuen Clustern wohl nachhaltig ist. Denn eins der Argumente für deren Einsatz ist der geringe Preis pro erzielter Rechenleistung. Und Fahrzeugkonstrukteure brauchen ebenso wie Biotech-Experten auch in Zukunft immer mehr Rechenleistung, als ihnen gerade zur Verfügung steht.