Schnellster Computer der Schweiz im IBM Forschungslabor

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Zurich, Switzerland, 12. Dezember 2002—Das IBM Forschungslabor Zürich hat den schnellsten Computer der Schweiz an seinem Standort in Rüschlikon installiert. Der IBM Supercomputer kann mehr als eine Billion Rechenoperationen pro Sekunde ausführen und ist damit die Nummer 70 unter den 500 leistungsfähigsten Computern der Welt. Die IBM Wissenschaftler benützen das System für ihre Arbeiten in der computergestützten Biochemie und Materialwissenschaft, die in der Fachwelt grosse Beachtung findet und rasch an praktischer Bedeutung gewinnt.

"Der neue Supercomputer widerspiegelt die hohen Inventionen von IBM in anspruchsvollste Computeranwendungen in der Forschung und ist gleichzeitig ein Vorzeigeprojekt für Supercomputer-Technologie von IBM", sagt Krishna Nathan, Direktor des IBM Forschungslabors Zürich. "Die Maschine bildet eine wichtige Grundlage für weitere Fortschritte von Top-Experten für Computersimulationen in unserem Labor."

IBM Laboratorien rund um die Welt engagieren sich im Rahmen des "Deep Computing Institutes" der IBM Forschung in Projekten der Computersimulation. In Rüschlikon entwickeln und verwenden die Wissenschaftler leistungsfähige Methoden zur Simulation des Verhaltens von Materialien auf atomarer und molekularer Ebene. Erkenntnisse in diesen Dimensionen sind wichtig für das Verständnis von chemischen und physikalischen Prozessen, die zum Beispiel an der Berührungsfläche zwischen unterschiedlichen Materialien oder zwischen Heilmitteln und molekularen Komplexen im menschlichen Körper ablaufen. Das Verständnis solcher Eigenschaften ist die Grundlage für das Massschneidern von Materialien für neue Technologien und für die effiziente Entwicklung von neuen Arzneimitteln.

"Diese Berechnungen erfordern leistungsfähige Algorithmen und hohe Computerleistung, weil riesige Mengen von Daten und Prozessschritten für die realistische Simulation eines bestimmten Materialsystems verarbeitet werden müssen," sagt Wanda Andreoni, die Leiterin der Gruppe für computergestützte Biochemie und Materialwissenschaft am IBM Forschungslabor Zürich. "Mehr Computerleistung wird es uns ermöglichen, die Methode auf grössere Materialsysteme über längere Laufzeiten anzusetzen Die IBM Forscher haben den Nutzen ihrer Arbeit nicht nur für den wissenschaftlichen Fortschritt nachgewiesen, sondern auch für die Lösung von realen technischen Problemen. Ein Beispiel ist das erreichte bessere Verständnis von organischen Materialien für die Elektronik, ein anders die Untersuchung, wie Progesteron mit seinem Rezeptor im menschlichen Körper interagiert, was für schwangerschaftsbezogenen Medikamente von Bedeutung ist. In einem weiteren Projekt haben sie die Moleküle identifiziert, die für einen Aromaverlust in Nahrungsmitteln verantwortlich sind.

Technische Daten des neuen Supercomputers

Das neue Computersystem im IBM Forschungslabor besteht aus acht Türmen der IBM eServer Serie p690 und einem Kompilationsserver der Serie p630. Die insgesamt 260 Power4-Prozessoren arbeiten mit einer Taktrate von 1.3 GHz und können 4 Gleitkomma-Operationen* pro Zyklus ausführen, was eine Maximalleistung von 5,2 Gflops pro Prozessor bringt. Das gesamte System erreicht somit eine Verarbeitungsleistung von 1,35 Tflops. Die acht Knoten verfügen über eine Hauptspeicher-Gesamtkapazität von 516 GB und sind mit Gigabit-Ethernet-Switches verbunden, die eine maximale Übertragungsrate von 1 Gb pro Sekunde erlauben. Teil des Systems sind 2,19 TB Speicherplatz auf insgesamt 30 Plattenspeichern mit je 73 GB Kapazität. Die Software "General Parallel File System" (GPFS) ermöglicht äusserst schnelles paralleles Lesen und Schreiben sowie die Nutzung der gesamten Speicherkapazität als eine Einheit.

Das breit anerkannte LINPACK-Verfahren für die Schätzung der tatsächlichen Leistung weist dem neuen Computersystem des IBM Forschungslabors Zürich Platz 70 unter den weltweit 500 schnellsten Maschinen zu. Damit verdoppelt sich die in der Schweiz installierte Computerleistung von Maschinen, die in der Liste der Top 500 aufgeführt sind (Liste von November 2002). Ein zweites System mit annähernd gleicher Leistungsfähigkeit, ebenfalls ein Supercomputer der IBM, wird vom Nationalen Rechenzentrum in Manno betrieben und liegt auf Platz 73 der Weltrangliste.

* Eine Gleitkomma-Operation (Floating Point Operation, Flop) entspricht der Multiplikation von zwei Zahlen mit einer Stelle vor und 16 Stellen hinter dem Komma.