Hochleistungsrechner im Doppelpack

Wissenschaftler der Uni Leipzig forschen mit zwei HP Integrity Superdome
(PresseBox) (Böblingen, ) Hochleistungsrechner spielen in der wissenschaftlich-technischen Forschung eine entscheidende Rolle. Komplexe Simulationen und Matrizenrechnungen etwa aus dem Bereich der Molekularchemie, Biotechnologie oder Baustoffanalyse wären ohne die Unterstützung der digitalen Helfer gar nicht durchführbar. Den natur- und ingenieurswissenschaftlichen Fachbereichen der Universität Leipzig stehen deshalb seit November diesen Jahres zwei High-Performance-Rechner zur Seite, die auch schwierigste Aufgaben in kurzer Zeit meistern: ein HP Integrity Superdome 64P, ausgestattet mit 64 Itanium-2-Prozessoren mit jeweils zwei Prozessorkernen (Montecito) und 640 GByte Hauptspeicher, und ein HP Integrity Superdome 16P mit 16 Itanium2-Dual-Core-Prozessoren und 128 GByte Arbeitsspeicher. Verglichen mit dem Vorgängersystem steigt die Rechenleistung um mehr als das 30-fache. Die Systeme sind zudem hochgradig skalierbar: Steigen die Anforderungen, kann das kleinere Modell bei Bedarf ebenfalls mit bis zu 64 Prozessoren bestückt werden, beide Server lassen sich auf jeweils zwei TByte Hauptspeicher erweitern. Als Betriebssysteme kommen HP-UX und Linux RedHat zum Einsatz.

"Mittlerweile existieren quantentheoretischen Methoden und Algorithmen, die in der Lage sind, die elektronischen Strukturen chemischer Verbindungen mit hoher Präzision zu berechnen. Supercomputer sind oftmals die einzige Möglichkeit, um ein chemisches Problem rechnerisch überhaupt in den Griff zu bekommen", betont Professor Dr. Barbara Kirchner vom Wilhelm-Ostwald-Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Leipzig. Dreidimensionale Strukturmodelle für Enzyme und Rezeptoren entwickelt ihr Kollege Professor Dr. Hans-Jörg Hofmann vom Institut für Biochemie und Biophysikalische Chemie. Gelingt es, mithilfe der neuen Superrechner komplizierte Wechselwirkungen und Rezeptormechanismen aufzuklären, führt die chemische Forschung letztendlich zur Entwicklung neuer Pharmazeutika. "Derartige theoretische Untersuchungen an Systemen mit vielen tausend Atomen sind nur mit den leistungsfähigsten Computern möglich", unterstreicht Hofmann.

Durchgängige 64-Bit-Architektur rechnet 30-mal schneller

Für die hohe Rechenleistung der zwei HP Integrity Superdome zeichnet die durchgehende 64-Bit-Architektur mit Intel Itanium 2-Prozessoren (Symmetrisches Multiprozessor-System mit gemeinsam genutztem Speicher) verantwortlich. Ein wesentlicher Vorteil dieser Architektur: 64-Bit-Prozessoren können mehr als vier GByte Arbeitsspeicher direkt adressieren, was besonders aufwendige Berechnungen stark beschleunigt. Daten müssen nur sehr selten von langsameren Plattenmedien in den Hauptspeicher nachgeladen werden. Daher kommen derartige Systeme speziell bei großen Datenbanken, Data Warehouses und rechenintensiven Anwendungen mit hohem Leistungsbedarf bei Fließkomma-Operationen zum Einsatz.

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