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12.11.1993

Kommerzielle Anwendungen: Wann kommt der Durchbruch?

Waehrend der Einsatz massiv-paralleler Rechner im technisch- wissenschaftlichen Bereich bereits seit einigen Jahren den meisten Fachleuten bekannt ist, konnte sich diese Rechnergattung im weitaus groesseren Kreis der Entwickler beziehungsweise Anwender kommerzieller Software bislang noch nicht durchsetzen. Und dies leider zu Recht.

Von Roland Gissler*

Die organisatorische Naehe und die geistige Verwandtschaft der informationstechnischen Hochschulinstitute mit den technischen beziehungsweise mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultaeten haben dazu gefuehrt, dass die von den Hardware-Experten vorgestellten fruehen Entwuerfe paralleler Rechnerarchitekturen zuerst von Naturwissenschaftlern und Ingenieuren aufgegriffen und eingesetzt wurden.

Dem rudimentaeren Charakter der fruehen parallelen Systeme entsprechend, wurden diese als Spezialrechner genutzt und lediglich mit einem spartanischen Betriebssystem versehen. Dieses verdiente nach den heutigen, grafisch orientierten Massstaeben diesen Namen allerdings nicht und war ausschliesslich dazu geeignet, die gleiche, lediglich mit geaenderten Parametern immer wieder wiederholte Anwendung durchzufuehren.

Waren dabei komplizierte numerische Rechnungen oder Auswertungen umfangreicher Datenmengen zu bewaeltigen, so war der erfolgreiche Einsatz paralleler Systeme vorprogrammiert. Als Beispiele seien hier nur die Beschleunigerexperimente der Hochenergiephysik oder die Monte-Carlo-Berechnungen der theoretischen Physiker genannt.

Konsequenterweise fuehrte die Entwicklung in der Folgezeit von diesen, von den Anwendern zum Teil selbst gebauten, starren und spartanischen, aber leistungsfaehigen Rechenmaschinen hin zu den heutigen, oftmals unter Unix bedienbaren parallelen Systemen.

Mit wachsender Praxisnaehe wandeln sich MPP-Rechner

Der Einsatz massiv-paralleler Rechner erweiterte sich auf erste praktische und damit industriell verwertbare Anwendungen. Dazu gehoerten die Modellierung von Verbrennungsmotoren, die Simulation von Crash-Tests in der Autoindustrie, das Halbleiterdesign oder die Datenauswertung von Satelliten oder Kernspintomographen.

Mit zunehmender Praxisnaehe der Anwendungen wandelte sich auch der grundsaetzliche Charakter der eingesetzten massiv-parallelen Rechner. Waehrend zunaechst, in Anlehnung an die Vektor- Supercomputer, die Erzielung von Hoechstleistung im Vordergrund stand, setzte sich mehr und mehr der Trend durch, unter Anpeilung eines optimalen Preis-Leistungs-Verhaeltnisses Parallelrechner kleinerer Ausbaustufen gezielt fuer geeignete Anwendungen einzusetzen.

Nicht zuletzt unter dem gerade in der heutigen Zeit besonders wichtigen Kosten-Nutzen-Aspekt ist die effiziente und preiswerte Anwendung ein wesentliches Argument fuer die nahezu beliebig skalierbaren massiv-parallelen Systeme. So ist es denn auch folgerichtig, dass sich die Cray Research Inc., Weltmarktfuehrer fuer Supercomputer, diesen Systemen zuwendet und sogar davon ausgeht, dass sie in fuenf Jahren die Haelfte ihres Umsatzes ausmachen koennen.

Ist also bereits ein Vordringen der massiv-parallelen Rechner vom Entwicklungs- in den Fertigungsbereich zu verzeichnen, so stellt sich die Frage, unter welchen Bedingungen die Verbreitung dieser Systeme weiter fortschreiten kann. Wird das Wachstum der parallelen Anwendungen auf den technisch-wissenschaftlichen Bereich beschraenkt bleiben, oder wird es gelingen, auch das Feld der kommerziellen Anwendungen fuer diese Rechnerklasse zu erschliessen?

Natuerlich ist die immer noch individuell und manuell durchzufuehrende Programmierung paralleler Systeme ein Hinderungsgrund fuer deren weitere Verbreitung. Dies ist jedoch seit langem bekannt. Ansaetze fuer automatische Parallelisierer sowie insbesondere das erstmals bei Kendall Square Research realisierte Konzept des gemeinsamen virtuellen Speichers geben zu der Hoffnung Anlass, diesen Engpass in nicht allzuferner Zukunft zu beseitigen.

Noch kaum bedacht sind jedoch die veraenderten wirtschaftlichen Rahmenbedingungen und die damit zusammenhaengenden Umstrukturierungsprozesse, die die Entscheidungen von Unternehmen generell und auch bei Neuinvestitionen in ihre DV-Infrastruktur wesentlich beeinflussen.

Konnte zum Beispiel noch vor zwei Jahren in der Automobilindustrie der Hinweis auf einen Wettbewerbsvorsprung durch kuerzere Entwicklungszyklen als zugkraeftiges Argument fuer Parallelrechner gelten, so sieht sich die Automobilbranche nun vor allem mit der dringenden Notwendigkeit der kostenguenstigeren Fertigung bei gleichbleibender oder eher steigender Qualitaet konfrontiert. Lean Production, die Zulieferersituation und die Frage nach Qualitaetssicherung und ISO 9000 sind hier die aktuellen Themen.

Die Anwendungen der Parsytec Computer GmbH fuer industrielle Qualitaetskontrolle zielen in die richtige Richtung. Doch darf es dabei nicht bei einzelnen Schritten bleiben.

Die notwendige Integration und optimale Ausfuehrung von Prozessen muss sich auch im Anwendungsspektrum paralleler Systeme widerspiegeln, wollen sie ihren Marktanteil weiter steigern.

Es ist nicht mehr die Inselloesung einer speziellen Anwendung gefragt, sondern der vernetzte und integrierte Einsatz innerhalb einer existierenden Organisations- und DV-Struktur.

Softwaretrends muessen ueberprueft werden

Diese Anforderungen sind so ueberraschend nicht, denn schliesslich sind es die gleichen, denen sich auch die herkoemmlichen Hardware- und Softwaresysteme stellen muessen: Offenheit, Vernetzbarkeit und Kommunikationsfaehigkeit. Da die Softwarefrage fuer den sinnvollen Einsatz paralleler Systeme zentral ist, liegt es nahe, die Uebertragbarkeit aktueller Softwaretrends auf den Bereich der massiv-parallelen Systeme zu ueberpruefen.

Vor zwei Jahren wurde auf dem ersten Deutschen Softwaretag des Bundesverbandes Deutscher Unternehmensberater BDU e. V. festgestellt, dass die Softwarebranche ein weiteres Wachstum nur im Bereich der Standardsoftware erwarten koenne.

Diese Trendaussage geht einher mit dem verstaendlichen Bestreben der Anwender, von kostspieligen Individualentwicklungen Abstand zu nehmen und wird anhand der Rangliste der weltund europaweit fuehrenden Softwarehaeuser bestaetigt.

Wenn nun Standardsoftware ein unbestrittenes Wachstumsgebiet darstellt, wie sieht es dann mit dem entsprechenden Einsatz paralleler Systeme aus? Die Antwort darauf ist ebenso kurz wie einpraegsam und lautet Oracle. Das Datenbanksystem Oracle 7.0 wurde auf die Parallelrechner der Hersteller Kendall Square Research und Ncube portiert und bewaehrt sich bereits in mehreren Kundeninstallationen.

Als weiteren Fortschritt stellten Ncube und Oracle auf der diesjaehrigen Systems +93 in der bayrischen Hauptstadt eine parallele Datenbankversion vor, die nicht nur einen verteilten Datenbestand, sondern auch erstmals einen parallelen Suchbefehl aufwies.

Damit erschliesst sich das weite Feld der kommerziellen Anwendungen bei Banken und Versicherungen, aber nicht nur dort. So sieht Kendall Square Research potentielle Anwender fuer massiv-parallele Systeme oberhalb einer Million US-Dollar vor allem in den Bereichen Banking, Finanzdienste, Versicherungen, Informationsdienste, Telekommunikation und Transport.

Zwei Kunden aus diesem Sektor konnte Kendall Square schon gewinnen: Neodata/EDS, ein Anbieter von Direktmarketing- Dienstleistungen, sowie AMR, Eigentuemerin der American Airlines, benutzen Datenbanken auf Kendall-Square-Rechnern.

Bei der International Netherland Groups Bank in Amsterdam, dem groessten niederlaendischen Finanzinstitut, laeuft ein Management- Informationssystem auf der Basis von Oracle 7 auf einem Ncube- Rechner. Dabei ist ein Ncube-System mit 64 Prozessoren, das heisst weniger als einem Prozent der maximalen Ausbaustufe, bereits doppelt so schnell wie ein Mainframe.

Auch die Connection Machine der Thinking Machines Corp. (TMC) wird bereits im kommerziellen Bereich eingesetzt. So benutzt die Unternehmensberatungsgesellschaft Booz, Allen & Hamilton eine CM5 zur Prognose wirtschaftlicher Trends. Weitere Anwendungen der Connection Machine sind bei der Vorausberechnung der Zinsentwicklung und des Boersenkurses zu verzeichnen.

Ist mit der Verfuegbarkeit von Oracle auf zwei parallelen Hardwareplattformen der Grundstein fuer ein Vordringen paralleler Systeme in den kommerziellen Anwendungsbereich gelegt, so gilt hier wie ueberhaupt: Anspruchsvolle Standardsoftware kann ohne fundierte Beratung nicht verkauft werden.

Diese Erkenntnis, die zum Beispiel bei der Oracle Deutschland GmbH, der Sema Group GmbH oder der Software AG zur Bildung eigener Consulting-Bereiche gefuehrt hat oder wie im Fall der SAP AG zu einer ausgepraegten Partnerstruktur von eigenstaendigen SAP- Beratungsfirmen, muessen auch die Hersteller paralleler Systeme beruecksichtigen.

Genauso wie in der Telekommunikation, wo die neuen Freiheiten der Deregulierung sowie die neuen Technologien Auswirkungen auf die gesamte betriebliche Organisation der Anwenderunternehmen bis hin zur Vorstandsebene zeigen, muss der strategische Aspekt betont und der moegliche Wettbewerbsvorteil paralleler Systeme deutlich dargestellt werden. Nicht Hardware- oder Softwareprodukte, sondern Loesungen muessen heute angeboten werden!

Fuer die Anwender empfiehlt sich auch hier, was bereits im Zusammenhang mit DV-Outsourcing im entsprechenden Leitfaden des BDU betont und von Anwendern unterstuetzt wird: Vor der Diskussion ueber Veraenderungen in der DV-Organisation oder -Ausstattung des Anwenders sollte mit Hilfe eines neutralen Beraters die zukuenftige Firmenstrategie festgelegt und grundlegende Fragen beantwortet werden. Erst nach dieser Analyse sollte die Hinzuziehung der eigentlichen DV-Experten der Hersteller erfolgen.

Beruecksichtigt man die allgemeinen Gesetzmaessigkeiten des System- und Softwaremarktes, so wird deutlich, dass sich die massiv- parallelen Rechner und ihre Anwendungen letztlich nur als Loesungen zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen durchsetzen koennen.

Anforderungsprofil fuer MPP-Systeme aendert sich

Waehrend frueher die Wuensche der Entwicklungsabteilungen grosser Unternehmen nach Hoechstleistung fuer spezielle Anwendungen einen Bedarf an parallelen Systemen erzeugten, koennen heute nur neue Anforderungen aus der Geschaeftsfuehrung, dem Marketing oder Vertrieb zusaetzliche Impulse fuer den Markt der massiv-parallelen Systeme erbringen. Damit bietet sich zugleich die Chance, den Mittelstand als neuen Kundenkreis zu gewinnen.

Mit den ersten kommerziellen Installationen von Datenbankanwendungen haben die Parallelrechner im Wachstumssektor der Standardsoftware Fuss gefasst. Das weitere Vordringen paralleler Rechner wird jetzt entscheidend davon abhaengen, wie es gelingt, diesen positiven Ansatz auszubauen. Nur so koennen die massiv- parallelen Systeme aus ihrem Nischendasein im technischen Bereich herauskommen und sich den weitaus groesseren Markt der kommerziellen Anwendungen erschliessen.