Schwaches Leistungswachstum: Tianhe-2 weiterhin schnellster Supercomputer

Das System des National Supercomputing Center im chinesischen Guangzho kann die Spitzenposition in der Top500-Liste zum fünften Mal verteidigen. Generell setzt sich der Trend zu einem deutlich langsameren Performance-Wachstum im HPC-Bereich fort. Die USA und China verlieren, Europa holt auf.

von Björn Greif am 13. Juli 2015 , 17:18 Uhr

Der schnellste Supercomputer der Welt ist nach wie vor das System Tianhe-2 (zu Deutsch: Milchstraße 2) am National Supercomputing Center in Guangzho. Mit einer gleich gebliebenen Rechenleistung von 33,86 Petaflops (Billiarden Fließkomma-Rechenoperationen pro Sekunde) verteidigte es zum fünften Mal in Folge seinen im Juni 2013 eroberten Spitzenplatz in der halbjährlich aktualisierten Supercomputer-Liste Top500. Dahinter folgen weiterhin das Cray-XK7-System Titan des Oak Ridge National Laboratory mit 17,59 Petaflops und der auf IBMs BlueGene/Q basierende Superrechner Sequoia des Lawrence Livermore National Laboratory mit 17,17 Petaflops.

Tianhe-2 (Bild: Top500.org)

Einziger Neuzugang in der Top Ten ist das Cray-XC40-System Shaheen II der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie im saudi-arabischen Thuwal. Mit einer per Linpack-Benchmark gemessenen Rechenleistung von 5,54 Petaflops belegt es Platz sieben in der 45. Ausgabe der Top500-Liste. Die übrigen in der Top Ten vertetenen Systeme wurden bereits 2011 und 2012 installiert.

Damit setzt sich der 2008 eingesetzte Trend fort, dass sich das Leistungswachstum der 500 schnellsten Rechensysteme verlangsamt. Von November 2014 auf Juni 2015 ist die Gesamtleistung aller 500 Systeme von 309 auf 363 Petaflops gestiegen. Das sei „eine merkliche Verlangsamung des Wachstums“, schreiben die Herausgeber der seit 1993 geführten Liste.

„Die Leistung des letzten Systems auf der Liste (Nummer 500) ist in den letzten fünf Jahren regelmäßig hinter den historischen Wachstumstrends zurückgeblieben“, heißt es im Kommentar zur Liste. Derzeit sei hier ein durchschnittliches Wachstum von 55 Prozent im Jahr festzustellen. Zwischen 1994 und 2008 legte Nummer 500 aber jährlich um 90 Prozent zu.

Der Trend ist also schon etwa fünf Jahre alt, wird aber immer deutlicher spürbar, wie die Forscher schreiben: „Die Inbetriebnahme von sehr großen Systemen bis Juni 2013 hat die reduzierte Wachstumsrate am Ende der Liste kompensiert. Doch durch die wenigen neuen Systeme an der Spitze der vergangenen Listen verlangsamt sich jetzt die allgemeine Wachstumsrate. Das ist ein Hinweis darauf, dass der Markt für die allergrößten Systeme sich derzeit wohl anders verhält als der für kleine bis mittlere Supercomputer.“

Insgesamt finden sich auf der heute veröffentlichten Liste 68 System mit einer Performance von mehr als 1 Petaflops. Vergangenen November waren es erst 50. Die Zahl der Systeme, die Beschleunigungs- oder Co-Prozessor-Technik einsetzen, hat sich von 75 auf 88 erhöht. 52 davon nutzen Nvidia-Chips, vier AMDs ATI Radeon und 33 Intels MIC-Technologie (Xeon Phi). Vier HPC-Rechner setzen auf eine Kombination aus Intel Xeon Phi und Nvidia-Beschleunigern.

Obwohl die USA weiterhin die meisten Vertreter in der Top500-Liste stellen, nähern sie sich ihrem historischen Tiefstand. Aktuell stellen sie 233 Systeme, nach 231 vor sechs Monaten und 265 vor einem Jahr. Europa verbessert sich gegenüber November 2014 von 130 auf 141 Systeme. Asien verschlechtert sich hingegen von 120 auf 108. Auf China entfallen nur noch halb so viele Systeme wie vor einem Jahr. Seit November ist ihre Zahl von 61 auf 37 gesunken.

Zugleich steigt jedoch der Einfluss Chinas auf die Supercomputer-Industrie durch Lenovo, das in der aktuellen Top500 erstmals mit drei Systemen unter seinem eigenen Markennamen vertreten ist. Zusammen mit IBM stellt nimmt es zudem 20 weitere Plätze ein. HP hält mit 178 Systemen den größten Anteil der Top500-Liste (35,6 Prozent), vor IBM mit 111 (22,2 Prozent) und Cray mit 71 (14,2 Prozent).

An der Prozessor-Front dominiert weiterhin Intel. Es hat für 86 Prozent der 500 Systeme Prozessoren zugeliefert. IBM folgt auch hier mit 8 Prozent auf Rang zwei. Es ist mit seiner Technik Blue Gene/Q, die auf eigenen CPUs aufsetzt, allein viermal in der Top Ten vertreten. Der dritte Platz geht mit 4,4 Prozent an AMD.

[mit Material von Don Reisinger, CNET.com, und Liam Tung, ZDNet.com]