Aufgrund der wachsenden Bedeutung der Simulation und der Verfügbarkeit entsprechender Software in der Industrie ist heute der Einsatz von parallelen
Systemen auch im kommerziellen Umfeld zu einem Standard geworden. Große parallele Rechnersysteme werden bei
Finanzdienstleistern, in der Ölindustrie
und auch in der Formel 1 eingesetzt. Die Mehrzahl der Systeme ist heute aus PC-Standardhardware in Kombination mit einem Hochgeschwindigkeitsnetz aufgebaut.
Das ITWM zählt zu den Pionieren beim Einsatz von PC-Clustern für industrielle
Simulationsaufgaben. Heute betreibt das ITWM für die Entwicklung paralleler Software und für industrierelevante Berechnungsaufgaben parallele Systeme mit über 1000 CPUs.
Technologische Probleme haben den kontinuierlichen Performancegewinn durch TaktratenerhÖhung gestoppt: Dual Core, Quad Core und mehr sind heute die Schlagworte für weiteren Performancegewinn. Damit ist die Parallelisierung von Software zu einer Schlüsseltechnologie in allen IT-relevanten Bereichen geworden. Zukünftige effiziente parallele Software wird eine hybride Struktur haben, die einerseits Multicore-Subsysteme optimal ausnutzt, aber ebenso über viele Rechner skaliert.
Der von IBM, Toshiba und Sony produzierte Cell Prozessor, der in der neuen Playstation arbeitet, ist ein Prototyp
dieser neuen Generation von CPUs. In einer strategischen Kooperation mit dem IBM Entwicklungslabor in Böblingen werden am CC HPC Applikationen entwickelt und die Cell-Plattform auf ihre Eignung als HPC-System analysiert. Das im Juni 2008 am CC HPC installierte IBM Cell- Cluster schaffte es mit 1120 Cores in die Top500 und erreichte auf der Liste der energieffizientesten Systeme (www. green500.org) sogar Platz 1.
Die Ausweitung der Forschungsaktivitäten im Multicore-Umfeld war einer der Schwerpunkte des Jahres 2008. Die Projektaktivitäten des CC HPC sind aktuell in vier Felder gegliedert:
Parallelisierung und Performance Analyse - Seismik
Der Schwerpunkt der Aktivitäten lag 2008 in den Kooperationen mit den Partnern IBM und StatoilHydro. Durch die Kombination von grundlegendem HPC-Know-how und -Anwendungswissen gelang dem CC HPC die Entwicklung besonders leistungsfähiger Codes, die bei den Kunden auf großes Interesse stoßen. Insbesondere im Bereich der Seismik ist das Competence Center 2008 erfolgreich gewesen. Mit dem norwegischen Konzern StatoilHydro konnte eine längerfristige Kooperation vereinbart werden.
Grid Computing - Cloud Computing
Im Jahr 2008 entwickelte sich das Grid Computing zum Cloud Computing. Neue Serviceangebote wie die Amazon Elastic Compute Cloud boten auch uns neue Möglichkeiten für den Einsatz unserer Technologie. Die eigene Grid-Lösung PHASTGrid wurde auf die Amazon Cloud portiert und bereits sehr früh
als produktive Plattform auf verschiedenen Messen und Vorträgen präsentiert. Mit einer innovativen Idee wurde das Lizenzmanagement in Cloud und Grids zu einem Thema und wird derzeit in ein Produkt umgesetzt.
Das CC HPC beteiligt sich aktiv an D-Grid und dem europäischen EGEE-
Projekt. Ein Schwerpunkt der Aktivitäten liegt in der Weiterentwicklung von grundlegenden Grid-Technologien und dem Engagement bei den Grid Standardisierungsgremien. In einem zweiten Schwerpunkt wurden Fraunhofer Grid-Lösungen mit den Fraunhofer-Partnern im internen Enterprise Grid-Projekt weiterentwickelt. PHASTGrid konnte in verschiedenen Kooperationsprojekten mit der Industrie eingesetzt werden. Mit der Entwicklung des Grid Benchmark- Portals jawari.itwm.fraunhofer.de konnte der D-Grid Community eine produktive Umgebung zur Beurteilung von Qualität und Performance der Grid-Infrastruktur zur Verfügung gestellt werden.
Visualisierung
Im Bereich der CPU- basierten Ray Tracing-Verfahren gibt es mittlerweile
kommerzielle Produkte. Mit PreStack-Pro konnte auf internationalen Messen (SEG, EAGE) ein innovatives Softwareprodukt zur quantitativen Analyse
und Visualisierung von großen PreStacks in der Ölindustrie vorgestellt wer-
den. Für die Firma MAGMA Gießereitechnologie wurde ein komplett CPU-basierter Postprozesseor zur Analyse von Berechnungsergebnissen der Software MAGMASOFT entwickelt und an Kunden ausgeliefert.
HPC-Tools
Zu den leistungsfähigen Tools für die Entwicklung von HPC-Software und
-Systemen gehören GraPA, ein Parallelisierungs-Framework für hybride Anwendungen im
Bereich Multicore Distributed Memory, FVM, eine Software-Schnittstelle, die für parallele
Applikationen »global shared memory« auf Infiniband-Clustern bereitstellt, und das parallele
Fraunhofer-Filesystem FhGFS.
Die Aktivitäten zur Entwicklung neuer
Tools für zukünftige Multicore-Prozessoren wurden im Multicore Innovation Center zusammengeführt, das von BMBF, FhG, IBM und weiteren Industrie-
partnern getragen wird.
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