Blue-Gene-Supercomputer mit neuem Rekord

Der derzeit schnellste Supercomputer der Welt, der Blue Gene/L von IBM mit einer Rechenleistung von 280 TeraFlops, konnte, wie die National Nuclear Security Administration (NNSA) des US Department of Energy und IBM bekannt geben, einen neuen Rekord beim Betrieb einer wissenschaftlichen Softwareanwendung erzielen.

Als neuer Weltrekord beim Betrieb einer wissenschaftlichen Softwareanwendung wurde eine Spitzenleistung (sustained performance) von 207,3 TeraFlops (Billionen Fließkommaberechnungen pro Sekunde) mit dem „Qbox“-Computer-Code erreicht, der für Simulationen im Bereich der Materialwissenschaften eingesetzt wird.

Qbox ist ein „first-principles molecular dynamics“-Computer-Code (FPMD), der die Eigenschaften von Metallen unter extremen Termperatur- und Druckbedingungen vorhersagen soll – ein seit langem gehegtes Ziel für Forscher in den Bereichen der Materialwissenschaft und der Hochenergiephysik. FPDM-Codes werden für komplexe Simulationen auf atomarer Ebene in Bereichen wie Metallurgie, Festkörperphysik, Chemie, Biologie und Nanotechnologie eingesetzt. Das „Q“ in Qbox steht dabei für Quanten, ein Hinweis auf die quantenmechanische Beschreibung von Elektronen, die der Hauptfokus in dieser Art von Simulationscode sind. Die Fähigkeit, Veränderungen der Atom- und Elektronenstrukturen zu modellieren, unterscheidet FPMD-Code von klassischem Computer-Code für den Bereich molekularer Dynamik.

Vorhersagende Simulationen erlauben Forschern, besser zu verstehen, wie komplexe physikalische, chemische und biologische Systeme sich über längere Zeiträume verhalten. In der Vergangenheit war es nur möglich, kürzere Zeiträume mit Ausschnittscharakter zu betrachten. Die Leistungsfähigkeit des Qbox-Codes, insbesondere auf Supercomputingplattformen, hat neben der Bedeutung für die NNSA auch Auswirkungen für die allgemeine Forschungscommunity. So könnten beispielsweise Materialien mit neuen Eigenschaften entwickelt werden, die für den industriellen Einsatz relevant sind.

Blue Gene/L ist ein Supercomputer von IBM, der beim Lawrence Livermore National Laboratory der NNSA betrieben wird. Er ist derzeit der schnellste Supercomputer in der Top500-Liste und wird für Simulationsaufgaben innerhalb des NNSA Advanced Simulation and Computing Program eingesetzt. Dabei geht es insbesondere um Materialsimulationen, die zur Vermeidung von weiteren unterirdischen Nukleartests beitragen.