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02.08.1991 - 

Zur parallelen Hardware benötigt man auch spezielle Software

Parsytec sieht GC-System als idealen Forschungsrechner

*Dr. Gernot Schärmeli ist Berater und freier Journalist in München.

Im ersten Teil seines Beitrages über Parsytecs neues Parallelrechnersystem schilderte Gernot Schärmeli* die technischen Grundlagen. Im zweiten Teil beschreibt der Autor, welche Rechenleistungen in dem System stecken und mit welcher Software diese Leistungen aktiviert werden können.

Die minimale GC-Einheit, die Parsytec verbauen wird, besteht aus einem Block mit vier Clustern, "Gigacube" genannt, weil es die 64 enthaltenen Knoten mit den 50-MHz-getakteten T9000ern auf nominell 1,6 Gflops bringen. Beim Systemausbau fügt der Techniker solche Gigacubes also nur an die 3D-Schnittstellen hinzu, und falls die kritische Größe dabei überschritten wird, tauscht er einfach nach "Plug-out-Plug-in"- Manier die Heat-Sink-Pipes der einzelnen Gigacubes aus: Lamellenblock plus Ventilator kommen raus, Wasserkühlungs-Block rein. Parsytec vermeldet jedenfalls, daß man sich die Technik der Heat-Sink-Pipes neben einer Reihe anderer Kniffe patentieren ließ.

Hardwareseitig nimmt sich das Gesamtkonzept demnach sehr wohl als bestens gerüstet aus, so daß der Sprung in die weltmeisterliche 16 000er Konfiguration realisiert werden könnte. Dazu gehört überdies, daß Parsytec dem Umstand Rechnung trägt, daß mit steigender Auslegung ein Hardwarefehler zwangsläufig immer wahrscheinlicher wird. Deshalb finden sich auf jedem Cluster nicht 16, sondern 16+1 Transputer. Sollte einer der T9000 Probleme bereiten, wird der zusätzliche Stand-by-Knoten automatisch als Ersatz eingebunden. Redundant ausgelegt ist die Kommunikations-Infrastruktur: Fällt einer der vier Router-Chips C104 aus, arbeitet die Maschine mit 75 Prozent Bandbreite weiter. Auf Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz kann man somit ebenso setzen wie auf Balance in Gips/Gflops-Performance, Speicher und Kommunikation.

Nun ist die Hardware nur ein Faktor im ganzen Spiel. Verfügbare Software sowie die Frage nach Ressourcen, mit denen sich Großprojekte vorfinanzieren sowie Vertriebs- und Support-Aktivitäten im internationalen Terrain aufbauen lassen, sind die anderen Parameter. Die Konkurrenz - allen voran Intels Supercomputing Division mit ihren iPSC/860er Rechnern - winkt angesichts der Parsytec-Ankündigung denn auch erst einmal demonstrativ gelassen ab. Tenor: Was bislang dem kleinen, gewiß pfiffigen Unternehmen entsprang, seien doch im wesentlichen Installationen im Bereich "Embedded Control" - für Bildverarbeitung, Echtzeit-Steuerungen etc. In diesem Segment habe Parsytec durchaus auch weiterhin eine gute Chance. Was aber den Anspruch auf den Weltmeistertitel betrifft, so wolle man erst einmal sehen, ob die Aachener es hinkriegten, eine Maximalkonfiguration mit allen Konsequenzen auf reale Beine zu stellen. Stimmen aus anderen Ecken der Szene, die "bislang nur von Paperware" sprechen, vergreifen sich gewiß im Begriff. Über die Frage jedoch, ob es sich nicht solange um eine Art "Papiertiger" handle, bis nicht gebaut ist, was man bauen zu können beansprucht, darf schon eher reflektiert werden.

Nur allzu begreiflich scheint es, wenn Intel angesichts des "respektlos" vorgetragenen Weltmeistertitels nicht eben entzückt ist. Immerhin betont der US-Anbieter unablässig, daß gerade er - wie kein anderer bisher - von Anbeginn darauf abzielte, nicht etwa Systeme für "exotische Embedded-Aufgaben" zu entwickeln, sondern einen Parallelrechner, der die heutigen Supercomputer traditionellen Zuschnitts (Vektor- oder Moderat-Parallel auf Global Memory) um mindestens eine Gflops-Größenordnung in den Schatten stellen soll. Tatsächlich ist dies auch das definierte Ziel des "Touchstone"-Projekts - jenes so zentralen Projekts, in welches Intel und die Darpa Ambitionen und 27 Millionen Dollar einbrachten, in das die Computer-Wissenschaftshochburg Caltec ihr zusätzliches Know-how einbrachte, und dessen weltmeisterliches Resultat in Besitz nehmen zu können, das Concurrent-Supercomputing-Committee CSC erwartungsvoll entgegenfiebert.

Was Parsytec bis dato vorzeigen kann, ist das auf 400 Gflops ausgelegte Down-Scaling-Konzept, die Ankündigung eines Prototypen für Ende des Jahres - und einige wenige GC-Orders. Diese reichen aber "nur" bis zu Konfiguration mit 256 bis 1024 Knoten (25 Gflops) - wenn auch, so Kübler, bereits zusätzlich "gute Anhaltspunkte" existierten, daß sich bis Ende 1992 noch eine 2048er-GC mit 50 Gflops hinzugesellen könnte. Intels abwartende Haltung wird nachvollziehbar, wenn man sich Fahrplan und bisherige Meilensteine des Touchstone-Projekts ansieht. Im ersten Quartal 1990 kam die "Gamma"-Maschine und lieferte mit 128 i860-Knoten (nominal) 7 Gflops, im Mai dieses Jahres nahm Caltec die "Delta"-Maschine in Empfang mit nun 528 Knoten und 32 Gflops, und noch Ende des Jahres muß Intel - so die Kontraktbedingungen - die "Sigma" übergeben, wobei dann 2048 Knoten im Spiel sind, die 150 Gflops entfesseln, 128 GB Memory durchackern und ein TB On-line-Storage am Zügel halten sollen.

Verständlich also, wenn sich die Intel-Leute nicht so gerne die Butter vom Image-Brot nehmen lassen wollen. Es ist auch richtig, daß die derzeit installierte Basis von zirka 300 iPSC-Maschinen kaum an "Embedded"-Aufgaben arbeitet, sondern als Rechnerwelt, die sowohl an Unis zum "Experimentieren" mit der neuen Gattung dient sowie in beachtlich starkem Maße in der "Produktivumgebung" Industrie plus Institute zur alltäglichen F&E-Arbeit eingespannt wird. Und da reicht die gerne erwähnte User-Clientel im Produktivsektor von den Parade-Addressen Boeing, Ford und NASA bis zur Münchner GSF. Ein hybrider Blick aber hinab auf "den Kleinen", auf den nun so forsch mit seiner GC-Linie auffahrenden Wettbewerber - er wäre alles andere als angebracht.

Gewiß arbeitet der überwiegende Teil der etwa 700 installierten bisherigen Parsytec-Maschinen - mit relativ bescheidener Knotenzahl - an Echtzeit- und Steuerungsaufgaben. Und auch eine Reihe kleinerer "Spiel"-Konfigurationen gehören dazu, die verschiedenenorts zum Kennenlernen der Paralleltechnologie dienen. Die Aachener konnten bereits Anwender für ihre Maschinen interessieren. So studiert British Aerospace die Auswirkungen von simulierten Blitzeinschlägen in Flugzeugen auf einer Transputer-Anlage mit 200 Knoten, bei der Shell Research Amsterdam kommen sogar 400 Knoten zum Einsatz und tun im derzeit größten industriellen Transputer-System bei der Erforschung grundlegender Phänomene der Moleküldynamik ihren Dienst. Im Paderborner Center für Parallel Computing steht eine 320-Knoten-Maschine als Europas größter freikonfigurierbarer Parallelrechner und gewährt 32 Usern gleichzeitigen Zugriff. An der RWTH Aachen laufen turbulente Strömungssimulationen eines weltweit hochbeachteten DFG-Programms auf einem Parsytec-System, das im Endausbau zum Jahresende sogar über 512 Knoten verfügen soll.

Unterm Strich: Die Aachener können auf Erfahrung mit großen Konfigurationen verweisen. So stünde es Intel nicht schlecht an, den "Kleinen mit dem großen, neuen Anspruch" sehr ernst zu nehmen. Daß dies nicht eben leicht fällt, auch das ist nachvollziehbar - nicht nur wegen des Suprenum-Flops. Im Zentrum der Aktivitäten steht der alles dominierende US-Markt, und speziell im Produktiv-Sektor sieht man bei Intel das deutsche Terrain in puncto Parallelrechner-Bedarf gegenüber den in den USA stark angewachsenen Interessen um zwei Jahre zurück. Dies scheint auch der Punkt zu sein, wo sich die Marktstrategien der beiden Anbieter unterscheiden. Intel hebt weit prononcierter auf das Ziel ab, die Paralleltechnologie "raus aus den Campus-Labs und rein in die Produktiv-Umgebung" zu bekommen.