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Microsoft schafft den High-Performance- Sprung

Mit dem neuen HPC Server 2008 (HPC: High Performance Computing) ist Microsoft ein großer Sprung innerhalb der Top-500-Liste der schnellsten Supercomputer gelungen. »Wir sind unter den ersten 25 der Liste platziert und konnten damit um mehr als 50 Plätze vorrücken«, erklärt Wolfgang Dreyer, bei Microsoft für HPC zuständig, nicht ohne Stolz.
Das Ziel von Microsoft ist es, seinen Kunden integrierte, schlüsselfertige HPC-Lösungen sowie eine produktive Entwicklungsumgebung zu bieten.

Das National Center for Supercomputing Applications (NCSA) an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign (USA) setzt Microsoft Windows HPC Server 2008 für seinen Supercomputer ein und belegt damit Platz 23 der Top-500-Liste. Das wurde auf der »International Supercomputing Conference«, die im Juni 2008 in Dresden stattfand, bekannt gegeben. Die NCSA entwickelte mit dem Microsoft-Betriebssystem einen Supercomputer mit 68,5 TFlops sowie 77,7 Prozent Effizienz auf 9.472 Core-Prozessoren. Damit ist er eines der leistungsfähigsten HPC-Systeme und der schnellste Windows-Cluster weltweit. Weitere Cluster mit Windows HPC Server 2008 wurden unter anderem an der RWTH Aachen und an der Universität Umea (Schweden) realisiert. Das schwedische System erreicht 46 TFlops und 85,5 Prozent Effizienz auf 5.376 Prozessor-Kernen.

Die RWTH Aachen setzt bereits die zweite Generation eines Windows-HPC-Clusters ein. So hat sie sich schon die entsprechende Hardware mit noch mehr Leistung beschafft. Derzeit sind zunächst 268 Knoten im Einsatz, jeder mit zwei in 45-Nanometer-Technologie gefertigten und mit 3,0 Gigahertz getakteten Intel-Xeon-Quad-Core-E5450-Prozessoren, wobei das Gros der Server über 16 Gigabyte Arbeitsspeicher verfügt. Die physikalische Anbindung der Knoten erfolgt über ein InFiniBand-Netzwerk der neusten Generation sowie einen mit 288 Ports versehenen SFS-7024-Switch von Cisco.

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Effizienzsteigerung von rund 30 Prozent

»Unser Windows HPC Server 2008 ermöglicht eine Effizienzsteigerung von rund 30 Prozent, bei gleicher Hardware-Plattform«, erläutert Wolfgang Dreyer. »Er ist hoch skalierbar für tausende von Prozessor-Kernen und enthält eine neue Hochgeschwindigkeits-Netzwerk-Schnittstelle, effiziente Cluster-Management-Tools sowie einen Job-Scheduler für Service-orientierte Architekturen, kurz SOA genannt. Zudem unterstützt er Standards wie HPCBP, das steht für High Performance Computing Basic Profile, des Open-Grid-Forums und optimiert die Cluster-Interoperabilität.«
Von den neuen Möglichkeiten des Windows HPC Server 2008 und der Leistungssteigerung gegenüber der Vorgängerversion haben sich auch schon einige Software-Partner von Microsoft aus dem Engineering-Bereich überzeugen können, beispielsweise Altair, Ansys, CD-adapco, Dassault Systemès und MSC Software. Sie testen das neue HPC-System teilweise bereits im Probeeinsatz. Dadurch sind sie in der Lage, ihre eigene Anwendungs-Software an die neuen Möglichkeiten des HPC Server 2008 anzupassen, damit bei der Auslieferung der neuen Software-Versionen die erhöhte Leistungsfähigkeit vollständig nutzbar ist. Diese finale Version wird voraussichtlich im Frühherbst 2008 erscheinen, die Betaversion ist bereits seit April 2008 erhältlich.

Zu den Verbesserungen von HPC Server 2008 gehört auch die neue Benutzeroberfläche, die sowohl in ihrer visuellen Erscheinung als auch beim Zugriff auf die Funktionalität erheblich einfacher geworden ist. Erweiterte Management-Möglichkeiten erleichtern die Anwender-Integration und ausgefeilte Sicherheitskonzepte bieten umfassenden Schutz für das geistige Eigentum. Durch ein neues Ereignisprotokoll und zusätzliche Diagnosefunktionen wird die Handhabung weiter optimiert. Ferner unterstützt das optionale Visual Studio die Programmierung paralleler Anwendungen besser. Weitere Neuerungen betreffen eine dynamische Partitionierung, das Hinzufügen und Ersetzen von Prozessoren im laufenden Betrieb, einen schnelleren Festplattenzugriff, unter anderem für Auslagerungsdateien, einen verbesserten Netzwerk-Konfigurationsassistenten sowie dazu passende Speicher- und Netzwerklösungen. »Ebenfalls wichtig ist das schnelle Aufsetzen einer neuen HPC-Plattform«, betont Wolfgang Dreyer. »Mit dem HPC Server 2008 lassen sich solche Plattformen wesentlich zügiger realisieren als bei herkömmlichen Systemen. 2.000 physische Mehrprozessor-Komponenten verwandeln sich innerhalb von vier Stunden vom blanken Metall zum lauffähigen Cluster-System. Das war bisher unvorstellbar.«

Microsofts Vision für High-Performance-Computing weist jedoch über die traditionellen HPC-Anwendungen hinaus. Das Unternehmen bietet Kunden integrierte, schlüsselfertige HPC-Lösungen sowie eine produktive Entwicklungsumgebung. Durch die Konzentration auf die Produktivität für Anwender, Entwickler und Administratoren möchte Microsoft das Wachstum des HPC-Marktes stärken und einem breiteren Kundenkreis die Nutzung von entsprechenden Lösungen ermöglichen.

»Unsere Software-Partner erwarten größtmögliche Skalierbarkeit, um ihren Kunden maximale Flexibilität und ein umfassendes Optimierungspotenzial bieten zu können«, ergänzt Wolfgang Dreyer. »Dies ermöglicht eine integrierte Desktop- und HPC-Umgebung mit kombinierter Infrastruktur sowie einer vereinheitlichten Entwicklerumgebung. Damit lässt sich ein so genannter End-to-End-Workflow vom Entwurf über die Simulation und Analyse bis zur Auswertung und Ergebnispräsentation unterstützen. Das wissen unsere Partner und Kunden zu schätzen.«

Dies bezeugt auch das erste Treffen der deutschen Anwendergruppe der HPC-Lösung von Microsoft, das im Frühjahr 2008 mit Unterstützung der RWTH Aachen durchgeführt wurde. Mit mehr als 125 Teilnehmern aus allen Anwendungsbereichen war es ein voller Erfolg. Das nächste Treffen der Microsoft-HPC-Anwender wird voraussichtlich Anfang 2009 stattfinden. Informationen dazu, darunter den genauen Termin und Veranstaltungsort, gibt es unter http://www.rz.rwth-aachen.de/winhpcug. -fr-

Microsoft Deutschland GmbH http://www.microsoft.com/hpc

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