Big-Data-Hochleistungsrechner

IBM verzehnfacht die Computerleistung beim US-Energieministerium

| Redakteur: Ulrike Ostler

IBM und andere Mitglieder des Ooen-Power-Konsortiums bauen eine Architektur für Datensammlung und -analyse.
IBM und andere Mitglieder des Ooen-Power-Konsortiums bauen eine Architektur für Datensammlung und -analyse. (Bild: IBM)

IBM schließt Verträge mit dem US-Energieministerium in Höhe von 325 Millionen Dollar. Kernstück des Vertrages ist der Aufbau von zwei „datenzentrischen“ Supercomputern mit Open-Power-Technik von IBM, Mellanox und Nvidia an den Forschungsstandorten Lawrence Livermore und Oak Ridge.

Ziel der Installation sind Forschungsaktivitäten in Wissenschaft, Technik sowie der nationalen Sicherheit. Das IBM-System nutzt eine neuartige Architektur, bei der die Systemtechnik quasi um die Daten herum gebaut wird. Die Folge: Daten müssen seltener zwischen Speicher und Prozessoren hin und zurück transportiert werden, wodurch der Energieverbrauch des Gesamtsystems drastisch sinkt.

Die rasant wachsende Datenmenge von täglich 2,5 Milliarden Gigabyte (was ungefähr der Fläche von 250 Millionen Fußballfeldern bedeckt mit Büchern entspricht), macht Big-Data-Techniken zu wichtigen Werkzeugen für neue Entdeckungen. Gleichzeitig werden damit aber auch neuartige Computersysteme für die Verarbeitung dieser Datenflut immer wichtiger.

Heute werden in Computern die Daten ständig zwischen Speicher und Prozessor hin und her geschickt, um sie zu bearbeiten oder zu analysieren. Im Umfeld von Big Data trägt dieser Ansatz nicht mehr, weil zu viel Zeit und Energie dafür aufgewendet werden müssen.

Was ist ein „datenzentrischer“ Ansatz?

Um dem zu begegnen, wurden bisher immer schnellere Prozessoren eingesetzt. Diese konnten allerdings aufgrund der Datenmengen relativ gesehen immer weniger Kapazitäten zur Bearbeitung und Analyse zur Verfügung stellen, da sie vielmehr mit dem Management und dem Transport der Daten zwischen den einzelnen Systemkomponenten beschäftigt waren.

IBM-Forscher haben deshalb in den letzten fünf Jahren eine datenzentrische Systemarchitektur entwickelt, in der die notwendigen Komponenten eines Computersystems und damit Rechenleistung dort „angesiedelt“ sind, wo die Daten sitzen. Damit können jetzt Datenanalyse, Modellierung, Visualisierung und Simulation mit bisher unerreichter Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Leistungsumfang und Einsatzgebiete

Die beiden Forschungszentren des Energieministeriums erwarten, dass die beiden IBM Supercomputer zu den energieeffizientesten Computersystemen weltweit gehören werden. Im Vergleich zu den bestehenden Systemen der Labore sollen ihre Performance bis zu zehn Mal und ihre Energieeffizienz mehr als fünf Mal besser sein.

Die beiden auf Open Power basierenden Installationen mit dem Namen „Sierra“ am Lawrence Livermore Institute und „Summit“ in Oak Ridge werden eine Leistung von jeweils mehr als 100 Petaflops erreichen und dabei fünf Petabyte an dynamischen und Flash-Speichern nutzen. Der Datendurchsatz wird sich auf mehr als 17 Petabyte pro Sekunde summieren – dies entspricht etwa der Datenmenge von 100 Milliarden Bildern auf Facebook pro Sekunde.

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