Supercomputing 15 in Austin TX
Die alljährliche Supercomputing Konferenz (SC) in den USA bringt Wissenschaftler, Techniker, Verkäufer und Entscheidungsträger aus Universitäten, Forschungsinstituten und Industrie zusammen. Der diesjährige Anlass, SC15, fand in Austin TX statt, eine gute Wahl, da es in Texas auch im November noch angenehm warm ist. Die Konferenz bietet jeweils ein ausgewogenes Programm von wissenschaftlichen und technischen Beiträgen sowie eine grosse Ausstellung, wo sich die verschiedenen “Player des Business” (Hard-/Software Hersteller, grosse Computing Centers, etc.) an prächtig inszenierten Ausstellungsständen präsentieren. Auch dieses Jahr war hpc-ch, das Forum der Schweizer HPC-Provider mit einem Stand präsent, der im wesentlichen vom CSCS gebaut und finanziert wurde.
Das CSCS war auch sonst sehr präsent, wurde doch der Supercomputer Piz Daint zum fünften Mal in Folge als schnellster Computer in Europa ausgezeichnet (http://www.top500.org/). Natürlich war auch die ETH gut sichtbar unter anderem stellte sie mit Prof. Mathieu Luisier und Prof. Joost VandeVondele zwei der fünf Finalisten zum prestigeträchtigen Gordon Bell Award mit dem die beste Supercomputing-Anwendung des Jahres ausgezeichnet wird (ETH News). Auch Prof. Torsten Hoefler war mit mehreren Vorträgen präsent. Er ist ausserdem Mitglied des Vorstandes der SIGHPC des ACM (Special Interest Group HPC der Association for Computing Machinery).
An der diesjährigen standen nicht bahnbrechenden technische Entwicklungen im Vordergrund. Vielmehr war eines der wichtigsten Themen die Öffnung der HPC-Infrastrukturen für neue Benutzergruppen die weniger technisches Know-How mitbringen als die klassischen Supercomputerbenutzer aus Physik, Chemie und Ingenieurwesen. Die Konvergenz von Big Data und HPC war ein weiteres wichtiges Thema, das durchaus kontrovers diskutiert wurde.
An neuen Trends im Bereich der Hardware sind die noch in Entwicklung befindlichen 3D-Speicherelemente zu erwähnen und die Pläne von Mellanox, das Infiniband-Netzwerk mit Rechenkapazitäten auszustatten, so dass ein Teil der Berechnungen während des Netzwerk-Transfers vorgenommen werden können. Neu sind jetzt relativ kostengünstige Systeme mit dem IBM Power8 Prozessor erhältlich und es wurden erste System mit Intels neuem Beschleuniger Chip Xeon Phi (Codename: Knights Landing) vorgestellt. Vermehrt werden Storage-Systeme angepasst, so dass Lasten mit einer Vielzahl von kleinen Files etwas besser verarbeitet werden können.
Der zunehmende Einsatz und die Diversifizierung von sog. Beschleuniger-Karten (GPU’s, Intel Phi) im wissenschaftlichen Rechnen hat neue Bewegung in Compiler Designs und API’s für parallele Programmierung gebracht. Grosses Interesse erhielten an der diesjährigen SC Programmieransätze wie die neueste OpenMP Version 4 oder OpenACC, welche die Details zur Programmierung der Beschleuniger-Karten durch einfache Compiler Direktiven abstrahieren, während Hersteller-spezifische API’s (wie z.B. CUDA) nicht mehr so sehr im Fokus stehen.
Die wissenschaftlichen Vorträge haben gezeigt, dass Supercomputing neue Gebiete erobert, aber auch neue Trends aus anderen Bereichen integriert werden. So wird zum Beispiel Entwicklungen aus der Big Data Welt (MapReduce) direkt in wissenschaftliche Anwendungen eingebaut und zusammen mit den Simulationsberechnungen ausgeführt. Dies erlaubt eine wesentlich effizientere Lösung von einigen Aufgabestellungen.
Insgesamt hat sich gezeigt, dass die ETH mit ihrem Angebot im internationalen Umfeld zu bestehen vermag, dass aber weitere Anstrengungen notwendig sind um den Benutzerkreis zu erweitern und auch um die Herausforderungen zu meistern, welche mit den datenintensiven Anwendungen auf uns zukommen. SC15 hat einige vielversprechende Ansätze gezeigt, die leistungsfähige Hardware im HPC Umfeld mit den “Big Data” Programmiermodellen zu “verschmelzen”, wie z.B. das “High-Performance Big Data (HiBD) Projekt von DK Panda und seinen Mitarbeitern von der Ohio State University. Es ist unter anderem die Rolle von ID SIS, gerade solche neuen Ansätze auf deren Umsetzung in unserem IT Umfeld sorgfältig zu prüfen und für die Forschenden zugänglich zu machen.
Der regelmässige Besuch der Supercomputing Konferenz erlaubt es uns auf dem Laufenden zu sein, was aktuelle Entwicklungen betrifft, Technologien zu evaluieren und uns mit Kollegen aus der ganzen Welt auszutauschen, die mit den gleichen Herausforderungen kämpfen wie wir.
Thomas Wüst / Christian Bolliger / Angela Detjen (Bilder)
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