Hochleistungsrechnen wird unentbehrlich

Simulation allerorten

Während es im absoluten Highend um Hunderttausende von Prozessoren gehen kann, kommen kommerzielle Anwender wie Behr, ein Tier-1-Zulieferer der Automobilindustrie, noch mit ein paar Hundert geclusterten Zentraleinheiten aus. Das Stuttgarter Unternehmen beschäftigt weltweit 19000 Mitarbeiter und setzt im Jahr mehr als drei Milliarden Euro um. Es hat sich auf das Thermomanagement von Fahrzeugen ­spezialisiert, zum Beispiel Klimaanlagen oder die Motorkühlung. Solche Vorgänge lassen sich im Windkanal testen, aber auch simulieren. Dafür verwendet man CFD (Computational Fluid Dynamics)-Algorithmen. Um die effizient zu berechnen, sind Maschinen wie der 350-CPU-Linuxcluster von Behr nötig, ein Hybrid, der aus Intel Woodcrest- und AMD Opteron Dual Core besteht. Quadcores hat Behr noch nicht, Woodcrest wurde auch wegen des geringeren Energieverbrauchs implementiert. Verbunden sind die Prozessoren teils über Infiniband, teils über Gigabit Ethernet. »Wenn wir sehr dynamische Prozesse an relativ kleinen Modellen rechnen müssen, beispielsweise Thermowechselversuche mit Kühlungskomponenten, sind schnelle Verbindungen besonders wichtig. Bei anderen, eher stationären Berechnungen großer Modelle wie beispielsweise von Strömungsverhältnissen im Fahrgastraum um eine Karosserie im Fahrtwind, kommt es eher auf die Stärke der einzelnen Rechner an«, erklärt Thomas Wetzel, bis vor wenigen Monaten Leiter Methodenentwicklung 3D-Simulation bei Behr. Weitere Anwendungsgebiete, für die Unternehmen heute ohne Hochleistungs-Ressourcen nicht mehr auskommen, sind Risikoanalysen in der Finanzmathematik, Crashanalysen in der Fahrzeugtechnik, Proteinforschung bei der Arzneimittelentwicklung, Rendering in der Filmindustrie. Kurz, HPC (High Performance Com­puting) ist mittlerweile mehr oder weniger allgegenwärtig. Technisch sind vor allem zwei Formen zu unterscheiden: mehr oder weniger aus einem Guss gefertigte Supercomputer und Clustersysteme aus Standard-Komponenten und mit Standard-Verbindungstechnik. Während Supercomputer (zum Beispiel von IBM, SGI und Cray) naturgemäß stärker auf ihre Aufgaben optimiert werden können, sind Cluster aus Standardkomponenten günstiger zu haben. Interessant ist auch, dass mehr und mehr Hybride eingesetzt werden: Verschiedene Prozessortypen und Verbindungstechnologien werden dabei wie bei Behr zu einem System kombiniert und aufgabenspezifisch optimiert.

1. Hochleistungsrechnen wird unentbehrlich
2. Simulation allerorten
3. Blades verändern HPC