(openPR) Hybrid Core-Maschine soll Anwendungen u.a. aus Nanooptik und medizinischer Bildbearbeitung performanter machen
Kronberg: 16. September, 2010 – Wie die HMK Super¬computing GmbH, Anbieter von Lösungen für High-Performance-Computing (HPC), jetzt bekannt gibt, hat das Paderborn Center for Parallel Computing (PC2), eine interdisziplinäre Forschungseinheit der Universität Paderborn, einen Hybrid Core-basierten Convey-Rechner HC-1 erworben. Das System soll noch im September aus¬geliefert werden. Das PC2 will den Rechner in einem seiner primären Forschungsfelder, das als Reconfigurable oder Custom Computing bezeichnet wird, einsetzen. Diesem Ziel komme die Convey-Maschine, die eine sehr eng mit dem Prozessor gekop¬pelte Integration eigener Custom-Hardware erlaube, in besonderer Weise entgegen. Dieser Aspekt wird auch als wich¬tiger Anschaffungsgrund genannt.
Der als Custom Computing bezeichnete Forschungsbereich bedient sich sehr stark rekonfigurierbarer Spezialhardware, und hier insbesondere so bezeichneter FPGAs (Field Programmable Gate Array). Das macht den Convey-Rechner für die Pader¬borner Forscher besonders attraktiv: Er verbindet moderne Prozessoren auf spezielle Art mit FPGAs, indem er sie im Prozessorensockel montiert. Nach Worten von Prof. Dr. Marco Platzner, Institutsleiter der Informatik in Paderborn, gibt es zurzeit am Markt nur ganz wenige Systeme, die dieses Designkonzept umsetzen. „Wir haben alle hier, und künftig auch eine Convey, die von den Leistungsdaten momentan die vielversprechendste ist“, weiß Marco Platzner.
Aus dem Forschungsbereich Custom Computing nennt Platzner zwei Projekte des PC2, in denen der Convey-Rechner definitiv seinen Nutzen entfalten soll: einmal ein bereits laufendes Forschungsprojekt zu Simulationen der Nanooptik und daneben als weiteres Gebiet die medizinische Bildverarbeitung. Simu¬lationen des elektromagnetischen Felds auf Quantenebene, der Kernbereich des erstgenannten Projekts, sei rechen¬tech¬nisch eine große Herausforderung, da hierbei Maxwell- und Quanten¬gleichungen über Algorithmen zusammengebracht werden müssten, die auf SMP (Symmetrische Multiprozessorsystem)-Maschinen eher schlecht skalierten. „Hier erhoffen wir uns mit einer Beschleunigung per Custom Computing mit FPGAs einen deutlichen Geschwindigkeitsgewinn“, so Marco Platzner. Den erhofft er sich auch im Bereich der Bildbearbeitung, bei der es um Segmentierung und Koregistrierung von typischerweise vierdimensionalen Daten gehe, was ebenfalls rechenintensive Verfahren voraussetze.
Eine noch bessere Anpassung an die Spezialanwendungen des PC2 erwartet Platzner über die von Convey gebotene Unterstützung der Programmierung in Form soge¬nannter Personalities. Hierbei handelt es sich um anwendungs¬spezifische Koprozessor-Instruktionssätze, die maßgeschnei¬dert für bestimmte Probleme entwickelt wurden. Das sei ein herausragendes Merkmal, wohl ein Alleinstellungsmerkmal der Convey überhaupt, und erleichtere die Anwendungsentwicklung enorm. Nach Einschätzung von Dr. Christian Plessl, Leiter der Forschungsgruppe Custom Computing am PC2, werde man die Maschine gewiss nicht nur primär als Vektorrechner mit den Vektor-Personalities betreiben, sondern schon relativ bald anfangen, mit dem von Convey bereit¬gestellten Software Development Kit eigene Personalities zu entwickeln. „Diese Möglichkeit, den Instruktionssatz der CPU anwendungsspezifisch zu erweitern, ist für uns sehr attraktiv“, so Christian Plessl.
Erworben hat das PC2 den Convey-Rechner von der HMK Supercomputing GmbH, Kronberg. Das Unternehmen ist Master Reseller von Convey in Deutschland, Österreich und der Schweiz und bietet Unter¬nehmen und Organisationen für die Convey-Systeme umfassen¬de Beratung und Services einschließlich Installation und Support.
