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15.11.1991 - 

Mit CM-5: Thinking Machines goes Unix

Durchgängige Anwendungen von Workstations bis Superrechnern

CAMBRIDGE (jm) - Der neue parallele Supercomputer "CM-5" von Thinking Machines ist in dreifacher Hinsicht interessant: Zum einen benutzt er handelsübliche Sparc-Prozessoren von Sun als "Intelligenz"; zum anderen kommt als Betriebssystem das Unix-System-V-nahe Sun-OS zum Einsatz. Überdies vermied die Firma aus Cambridge, Massachusetts, den Glaubenskrieg oder SIMD insofern, als der CM-5-Rechner Applikationen für beide Instruktionsverarbeitungsweisen bedient.

Der Wechsel auf die Sparc-CPUs bedeutet eine gravierende Umorientierung im Technologiekonzept des Unternehmens. Bei ihren CM-1-Superrechnern kamen lediglich einfach strukturierte 1-Bit-Prozessoren zum Einsatz, die parallel der reinen Vektorverarbeitung dienten. Das Nachfolgemodell CM-2 versah Thinking Machines dann zusätzlich mit Weitek-Chips.

In der CM-5 arbeiten jeweils ein Sun-Prozessor und vier 64-Bit-Vektoreinheiten im Verbund in einem Knoten. Der Sparc-Chip übernimmt dabei zum einen die Steuerung der vier anderen Prozessoren, arbeitet aber auch selbst Programmeinheiten ab; die Vektoreinheiten sorgen für schnelle Gleitkomma-Operationen.

Apropos Schnelligkeit: Vor der Presse machte Danny Hillis, Mitbegründer der acht Jahre alten Thinking Machines Corp., eine möglicherweise nur theoretisch relevante Rechnung auf: In einer maximalen Konfiguration mit 16 000 Knoten - die jedoch bei einem Preis von etwa 20 000 Dollar pro Knoten unbezahlbar wäre - würde CM-5 eine Spitzenrechenleistung von über einem Teraflop erzielen.

Für eine vorgegebene Aufgabe, die solch ein System an einem Tag lösen würde, verbrauchte ein Cray-Rechner nach den Worten von Hillis ein Jahr.

Solche Rechenexempel beeindrucken Fachleute in der Regel allerdings kaum: Sie betonen, daß Thinking-Machines-Systeme wegen ihrer grundsätzlich von Cray-Rechnern unterschiedlichen Architektur und wegen anderer Softwarelösungen Oberhaupt nicht mit Cray-Systemen vergleichbar seien. Die Cambridge-Manager forcierten solcherlei Gegenüberstellungen lediglich wegen des möglicherweise zu erzielenden Prestigezugewinns gegenüber Cray als dem klaren Marktführer bei Supercomputern.

Hans W. Meuer, Professor an der Universität Mannheim und Direktor des dortigen Rechenzentrums, wies zudem auf den Umstand hin, daß durch den Einsatz von Sparc-Prozessoren momentan nur maximal 1024 CPUs parallel zu arbeiten vermögen. Dabei könnte die Thinking Machines Corp. durchaus selbstbewußt ans Werk gehen, ist sie doch im Bereich massivparalleler Rechner laut einer Analyse der International Data Corp. (IDC) mit 39,2 Prozent Marktanteil unangefochtener Spitzenreiter. 20 Prozent weniger vom Kuchen verleiht sich Nummer zwei, Intel, mit ihren ISPC-Rechnern ein. Die Meiko Scientific Ltd. rangiert mit 13,1 Prozent vor der Bolt, Beranek & Newman Inc. (BBN).

Letztere allerdings mußten einem generellen Problem der Superrechner-Hersteller Tribut zollen und die Segel streichen: Die extrem hohen Kosten für die Entwicklung neuer Maschinen zwang BBN laut CEO und Chairman Stephen R. Levy zur Aufgabe.

Weitere Anbieter im exklusiven Zirkel der massiv-parallelen Computer sind die Ncube Corp. (7,8 Prozent) und die Active Memory Technology Ltd. (6,5). An der Maspar Computer Corp. (4,6) besitzt Übrigens die Digital Equipment Corp. seit diesem Jahr eine Minderheitsbeteiligung.

In Deutschland installierten die Kalifornier mit Münchner Niederlassung bislang drei Systeme: Sowohl die Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) in St. Augustin als auch die Uni Wuppertal sowie ein nicht genannter dritter Kunde nutzen die Rechenleistung Tausender Prozessoren in einer CM-2-Maschine (Connection Machine).

Abgesehen von dem Sparc-Prozessor dürfte für Anwender interessant sein, daß Thinking Machines sowohl mit der IBM als auch mit Sun Microsystems Kooperationen vereinbart hat, mit dem Ziel, Programmierstandards zu entwickeln, die es erlauben, in Fortran 90 entwickelte Superrechner-Applikationen auch auf Workstations und Mainframes ablauffähig zu machen.

Zumindest dem Kunden American Express Travel Related Services reichte dieses Argument, zwei der neuen CM-5-Rechner zu ordern. Vice-President Steve Cone meinte, man habe sich schon mit dem Gedanken befaßt, einen Intel-Parallelrechner zu kaufen. Nach dem Deal zwischen IBM und Thinking-Machines fiel die Entscheidung dann jedoch zugunsten der Cambridger aus. Dies ist insofern von Bedeutung, als American Express die CM-5-Systeme für kommerzielle Anwendungen einsetzen will. Außerdem dürfte der CM-5-Rechner der einzige in der Branche sein, der sowohl als SIMD- als auch als MIMD-System genutzt werden kann. Während die Software-Entwicklung für SIMD-Maschinen einfacher zu bewerkstelligen ist, gewährleistet ein MIMD-Rechner größere Flexibilität.

Meuer sieht vor allem in dem Prinzip skalierbarer Software ein interessantes Charakteristikum des neuen Parallelrechners: Mit dem CM-5-System ist es also möglich, die gleiche Software-Anwendung beziehungsweise Teile von dieser vom Superrechner etwa auf Workstations herunterzuladen und dort zu bearbeiten. Damit ist eine Softwaredurchgängigkeit von den unteren Ebenen bis hinauf zu den Superrechnern gegeben. Laut Aussage von Jürgen Kesper von der Münchner Niederlassung von Thinking Machines stehen die Rechner ab sofort zur Verfügung. Basiskonfigurationen kosten zwischen 1,7 und 2,0 Millionen Dollar.