Der Supercomputerhersteller Cray hat die "Exascale Research Initiative" gestartet. In ihrem Rahmen mit europäischen Forschungseinrichtungen daran gearbeitet wird, innerhalb eines Jahrzehnts einen Exaflop-Supercomputer zu realisieren - der also eine Trillion Rechenoperationen pro Sekunde ausführt. Die ersten Partner der Initiative sind das Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) in Manno sowie das Superrechenzentrum EPCC der University of Edinburgh.

Ein Exaflop-Rechner wird etwa 500 mal mehr Rechenleistung haben als der derzeit stärkste Supercomputer der Welt, der Cray-Rechner Jaguar. "In der Fachwelt wird erwartet, dass 2017 oder 2018 der erste Exaflop-Computer existieren wird", sagt Dominik Ulmer, General Manager am CSCS, gegenüber pressetext. Die Entwicklung werde schrittweise erfolgen, so dass Probleme entweder schon durch Petaflop-Rechner bekannt sind oder vorausgeahnt werden können.

Für Forscher zeichnet sich ein klares Bild, wie die Herausforderungen auf dem Weg ins Exaflop-Zeitalter aussehen, beispielsweise in Sachen paralleler Programmierung. "Derzeit muss ein Programmierer Parallelität explizit im Code ausdrücken. Er muss 'per Hand' definieren, wie Daten verteilt und Ergebnisse zwischen den parallelen Tasks ausgetauscht werden", erklärt Ulmer. Dies wäre bei potenziell Millionen Rechenkernen in einem Exaflop-Supercomputer unpraktikabel. Daher wird einerseits an neuartigen Programmiersprachen geforscht und andererseits daran, einzelne Rechenknoten leistungsfähiger zu machen. Dadurch wären weniger parallele Tasks erforderlich.

"Bei Systemen dieser Grössenordnung werden wir damit konfrontiert sein, dass Teile kaputt gehen und im laufenden Betrieb ersetzt werden müssen. Anwendungen werden damit umgehen müssen", betont Mark Parsons, EPCC Commercial Director, gegenüber pressetext. Mit der Rechenleistung steigt auch der Datenberg, der gespeichert und ausgewertet werden muss. "Effizienter wäre es, diese Auswertung parallel zur Simulation als 'in situ'-Datenanalyse laufen zu lassen und somit den Anstieg der Datenmengen zu bändigen", sagt Ulmer.

Im Rahmen der Exascale-Initiative wird Cray mit dem Schweizer CSCS nicht zuletzt am dort gestarteten Projekt HP2C zusammenarbeiten. Ziel dieses Projekts ist es, auch die Supercomputer-Anwendungen auf das bevorstehende Exaflop-Zeitalter vorzubereiten, denn existierende Methoden und Algorithmen würden auf den leistungsfähigeren Superrechnern nicht unbedingt mehr reale Rechenleistung erzielen als auf heutigen Systemen. Cray will nach eigenen Angaben dazu beitragen, zusätzliche Partner für dieses Projekt zu gewinnen.

In Schottland wiederum wird heute offiziell das Exascale Technology Centre ins Leben gerufen - eine Partnerschaft von Cray und der University of Edinburgh im Rahmen der gerade gestartenen Forschungsinitiative. "Diese Initiative zeigt klar Crays Engagement, die Forschungs- und Entwicklungsbemühungen in Europa auszuweiten", betont Ulla Thiel, Cray Vice President in Europa. (pte/bt)