Neue Höhenflüge bei der Rechenleistung

Am MONTBLANC-Projekt sind führende Forscher aus Spanien, Großbritannien, Frankreich, Italien und Deutschland beteiligt. Sie wollen gemeinsam Supercomputer entwickeln, die die unsere Arbeitsweise revolutionieren könnten. Diese neuen Maschinen werden auf der Grundlage von "Exascale-Prozessoren" gebaut. Hierbei handelt es sich um Prozessoren, die 10 hoch 18 (eine 1 mit 18 Nullen) Operationen pro Sekunde ausführen können. Außerdem sind sie neun Größenordnungen schneller als aktuelle Heim- oder Laptop-Computer.

"Von Exascale wurden zwei Dinge abgeleitet: Es geht nicht nur um die Lösung neuer großer Probleme, wie die Simulation des menschlichen Gehirns," sagt Alex Ramirez, der Koordinator des Mont-Blanc-Projekt. "Wichtiger ist es vielleicht, die breite Zugänglichkeit zu HPC im Alltag zu ermöglichen, wie z. B. der Einsatz eines Supercomputers in jeder Arztpraxis für genombasierte Krebsdiagnose. Die Möglichkeiten sind enorm."

Mehr leistung, weniger energie

So unglaublich wie es erscheinen mag, diese neuen Prozessoren bieten nicht nur mehr Leistung – sie sind um etwa neun Größenordnungen schneller als gegenwärtige Desktop- oder Laptop-Computer – sondern sie verbrauchen auch weniger Energie. Ramirez zufolge werden die Prozessoren, die das MONTBLANC-Projekt verwendet, 15 bis 30 Mal weniger Energie verbrauchen als unsere heutigen Systeme.

Der Trick besteht darin, die heutzutage in unseren größeren Geräten verwendeten Chips durch leistungsfähigere Prozessoren zu ersetzen, wie sie bereits in Mobiltelefonen und anderen kleinen Geräten zum Einsatz kommen.

Derzeit werden Milliarden von High-Performance-Computing-Zyklen als Service für Unternehmen und Forscher in der Fertigung, der Pharmabranche und der Finanzdienstleistungsindustrie über das Projekt PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) angeboten. PRACE bietet Zugang zu sechs High-Performance-Computing-Clustern, die fast 20 Petaflops (20 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde) an Rechenleistung bieten. So beeindruckend dies aber auch sein mag, die PRACE-Ressourcen können die aktuelle Nachfrage nach High-Performance-Computing aus Forschung und Industrie nicht befriedigen und die zur Verfügung stehende Rechenleistung liegt immer noch zwei Größenordnungen hinter der Exascale-Verarbeitung.

"Die Nachfrage nach HPC-Ressourcen ist unendlich", sagt Dr. Ramirez. "Derzeit kann nicht allen bei den vierteljährlichen Ausschreibungen von PRACE eingereichten Projekten Zugang gewährt werden. MONTBLANC will eine alternative HPC-Plattform für PRACE und andere HPC-Zentren werden."

Bau eines "Airbus für HPC"

Um diese Kapazitäten zu schaffen, hat die EU eine öffentlich-private Partnerschaft (ÖPP) eingerichtet, die die Entwicklung von HPC-Technologien unterstützt soll: die Europäische Technologieplattform für High Performance Computing (ETP4HPC, (www.etp4hpc.eu)) ist der private Partner, der sich jetzt mit der Kommission zu einer ÖPP in HPC zusammengeschlossen hat.

Dr. Ramirez sagt: "Die ÖPP in HPC bietet die Möglichkeit, die Zusammenarbeit mit europäischen HPC-Technologie-Anbietern wie den europäischen Experten für digitale Systeme Bull und der in Großbritannien ansässige Chip-Hersteller ARM zu verstärken und die Entwicklung eines europäischen HPC-Ökosystems zu ermöglichen. Es kann der erste Schritt zu einer Art Airbus für HPC sein, wodurch Europa die Möglichkeit erhält, sich vom HPC-Verbraucher zum HPC-Anbieter zu entwickeln."

Das MONTBLANC-Projekt ist ein Grundstein für diese ÖPP und die Projektpartner wollen einen Exascale-Prozessor entwickeln, der den Weg zu effizientem High Performance Computing ebnet. "MONTBLANC wird es HPC-Zentren ermöglichen, mit der gleichen Leistung mehr zu berechnen, im gleichen Raum mehr zu berechnen und kostengünstiger mehr zu berechnen", sagt Dr. Ramirez.

Link zur Projektwebsite:

- Website von MONTBLANC-Project.eu

Weitere Links:

- Website er Europäischen Kommission zur Digitalen Agenda