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Kleine Info zu Supercomputern

Kleiner Ausflug durch die Computer-Geschichte

In den sechziger Jahren waren Computer noch mystische High-Tech-Geräte, die die meisten Menschen nur aus Science-Fiction-Serien wie Raumschiff Enterprise oder Raumpatrouille Orion kannten. PCs in Privathaushalten gab es so gut wie gar nicht. Das klassische `Elektronengehirn´ stammte im wesentlichen von IBM und machte vorwiegend mit automatisierter Buchhaltung die Banker reicher und glücklicher.

Als dann Forschung, Raumfahrt und natürlich Militärs (Dechiffrierung) die Nützlichkeit von Computern erkannt hatten, stellte sich schnell heraus, dass eine Handvoll Mainframes - anders, als ursprünglich prognostiziert - bei weitem nicht in der Lage war, alle Rechenaufgaben dieser Welt zu lösen.

Die legendäre CRAY

Ein begnadeter Techniker, Seymour Cray, entwickelte 1958 im Auftrag von CDC (Control Data Corporation) den ersten Transistorcomputer und etwas später den ersten Vektorcomputer. Auf der Suche nach neuen Herausforderungen gründete er Anfang der Siebziger seine eigene Firma `Cray Research´ und legte damit den Grundstein für die weitere Entwicklung auf dem Supercomputermarkt. 1976 wurde die erste nach ihm benannte Maschine, die Cray-1, in Los Alamos installiert. Zu Beginn der achtziger Jahre baute die Firma ihre Marktanteile im Höchstleistungsrechner-Sektor kräftig aus und stellte mit der Cray-2 den damals leistungsstärksten Rechner, der zudem als erster mit Flüssigkeitskühlung lief.

Im vergangenen Jahrzehnt gab es neben Cray Research aber auch andere Supercomputer-Hersteller wie Thinking Machines Corporation, Kendall Square Research und Convex; letztere ging Anfang der neunziger Jahre in HP auf. Riesen wie IBM oder Intel stiegen später ebenfalls erfolgreich in die Entwicklung und den Vertrieb ein, in Japan sprangen Firmen wie Fujitsu und NEC auf den fahrenden Zug auf. Der ohnehin relativ kleine Markt wurde immer enger.

Die damaligen "Großrechner" waren nicht nur räumlich groß, sondern auch teuer. Insbesondere die Supercomputer hatten den Charakter von Rolls-Royce-Maßanfertigungen: Alles vom Feinsten, um wenige Prozessoren an den damaligen Grenzen der Technik zu betreiben. Jeder PC-User kennt aber die Probleme mit hochgezüchteten Computern: Sie veralten genauso schnell wie die langsameren und billigeren, doch ist der Preisverfall hier besonders drastisch.

Und Supercomputer waren keineswegs modular aufrüstbar. Eine Cray Y-MP, die im Jahre 1994 für etwa 21 Millionen DM dem Cray Research abgekauft und am DKRZ installiert wurde, liegt mit ihren damals stolzen 15 GFLOPS heute als `altes Schlachtross´ nur noch auf Platz 298 der Weltrangliste. Und das, nachdem die deutsche Klimaforschung einst an der Weltspitze lag. Diese hohen Kosten schreckten auf Dauer die Kunden ab und brachten Firmen wie Cray und Convex, die sich ausschließlich auf den Bau von Supercomputern konzentrierten, in arge Bedrängnis. Preiswertere Lösungen mussten gefunden werden. Man realisierte sie, indem man massiv parallele Rechner (Massively Parallel Processing, MPP) schuf. Heute verwendet man Standard-Bauteile aus dem Heim-PC-Markt und schaltet eine große Zahl einzelner Prozessoren zusammen, die im besten Fall gleichzeitig und ideal ausgelastet an den zu lösenden Aufgaben arbeiten. Solche Rechner können nach verschiedenen Prinzipien aufgebaut sein.

IBM's Blauer Riese 

Der Shark ist das aktuelle Flagschiff der Speicher-Systeme aus dem Hause IBM mit der  sogenannten Seascape-Architektur. So groß wie ein Kleiderschrank und momentan mit bis zu 11 Terabyte Speicherplatz auf 256 Festplatten Speicherplatz ausgestattet ist der Rechner ein wahres Speichermonster. 

Jeweils acht Platten werden zu einem RAID5-System verbunden und über SSA-Interfaces redundant an zwei Cluster-Komplexe angeschlossen, die für die Verwaltung des Speichersystems zuständig sind. Mit einer elektrischen Anschlussleistung von 10 kVA und einem Gewicht von mehr als einer Tonne bekommt der Begriff Festplatte eine ganz neue Dimension. Außerdem dürfte man mit diesem Gerät bei seinen Stadtwerken ein gerngesehener Kunde sein. Da der Shark noch kein eigenes FC-Interface hat, wird das Speichersystem an zwei IBM SAN Data Gateways angeschlossen, die jeweils vier SCSI-Schnittstellen mit zwei Fibre Channel Anschlüssen verbinden. 

Neben weiteren Netfinity- und RS/6000-Servern bedienen sich auch mehrere NT Workstations über das SAN bei der Shark. Interessant ist dabei, dass Streaming Videos gleichzeitig aus den selben Dateien geliefert werden, ohne einen File-Server dazwischenzuschalten. Shark liefert parallel zum SAN-Anschluss auch noch Daten über SCSI an eine AS/400 und über ESCOM an einen S/390-Host. 

Quelle: c't