Opmerkelijk genoeg is de snelste computer ter wereld, de IBM PowerXCell Cluster van Los Alamos National Labs in de Verenigde Staten, ook de zuinigste. Dit systeem verbruikt 2,25 kilowatt per teraflops; met zijn 1105 teraflops slurpt de hardware iets meer dan 2,48 megawatt op.

Qua beperking van het energieverbruik is er de afgelopen jaren heel wat bereikt. Een pakkend voorbeeld is te vinden in de middelste regionen van de ranglijst, waar de nummer één van zes jaar geleden inmiddels is aangeland op plaats 74. Het gaat om de Japanse Earth Simulator van NEC, een dedicated systeem dat in 2002 is gebouwd. Dit systeem heeft een rekenkracht van 35,86 teraflops, maar een energieverbruik van maar liefst 3,2 megawatt. Dat betekent ruim 89 kilowatt per teraflops.

Twee plaatsjes lager in de lijst staat de dit jaar opgeleverde Blue Gene van de Rijksuniversiteit Groningen, met een rekenkracht van 35,12 teraflops. De energiebehoefte van dit apparaat is niet meer dan 94,5 kilowatt, ofwel 2,69 kilowatt per teraflops. Het energieverbruik van een systeem wordt overigens grotendeels bepaald door de hoeveelheid werkgeheugen. “Daarom”, zegt Steven Wallach van Convey, “is het ook erg moeilijk om de systemen op dat punt met elkaar te vergelijken. Je mag niet kijken naar rekenkracht alleen, maar moet zeer zeker de hoeveelheid geheugen meetellen.”

Er staan nu twee systemen in de lijst met een grotere rekenkracht dan 1 petaflops (1000 teraflops ofwel 1000 biljoen berekeningen met drijvende komma per seconde). De nummer 1, bijgenaamd de Roadrunner, passeerde die grens al dit voorjaar. Cray deed IBM dat kunstje na. Zijn Jaguar, voluit een Cray XT5, staat opgesteld bij het Oak Ridge National Lab. De energie-index van de Jaguar is echter aanzienlijk slechter dan die van het IBM-systeem. Voor IBM een uitgelezen gelegenheid om de naaste concurrent op groen gebied even de oren te wassen. Een reactie van Cray kon niet uitblijven: het bedrijf riposteert met de constatering dat de Roadrunner een heterogeen systeem is, waar ieder programma apart voor geschreven moet worden. De Cray draait met applicaties die zonder modificaties kunnen lopen. IBM’s Roadrunner is gebaseerd op een combinatie van normale AMD Opteron-processors, aangevuld met zogeheten Cell-chips. Die laatste zijn multicoreprocessors die ook in de PlayStation worden gebruikt. De combinatie heeft een grote rekenkracht maar moet inderdaad voor elke applicatie worden uitgebalanceerd.

IBM is niet de enige die met zo’n gemengde architectuur werkt. Nieuwkomer Convey, die deze week zijn eerste Hybrid Core-supercomputer presenteerde, bouwt op basis van Intel Xeon’s, aangevuld met field programmable gate arrays (FPGA’s). Dat zijn chips die voor een bepaalde functie geoptimaliseerd kunnen worden. “De software kan gewoon off-the-shelf komen. We zorgen ervoor dat de nodige aanpassingen in de code worden gemaakt via de compiler. De gebruikers hebben daar geen omkijken naar”, zegt medeoprichter van Convey Steven Wallach. De HC-1, zoals de nieuwe supercomputer is gedoopt, kan werken met een aantal standaardprogrammeertalen, zoals ANSI-standaard C, C++ of Fortran. Gebruikers die een andere taal willen gebruiken, kunnen dat doen, onder voorwaarden. “Het moet een compiler zijn die onder Linux kan werken en die relocatable code aflevert die compatibel is met de GNU Compiler Collection (GCC). Dus wie Pascal zou willen gebruiken, gaat zijn gang maar. Ik trek alleen een grens bij COBOL. Dat moet je niet doen, COBOL op een supercomputer”, aldus Wallach.

IBM heeft trouwens de top van de Nederlandse supercomputermarkt stevig in handen. Alle drie Nederlandse systemen in de lijst zijn gemaakt door Big Blue. De snelste – op plaats 52 – is de nationale supercomputer Huygens, die staat opgesteld bij SARA Reken- en Netwerkdiensten in Amsterdam. Dit systeem verbruikt bijna 532 kilowatt (10,87 kilowatt per teraflops) en is goed voor een rekenkracht van 48,93 teraflops. De supercomputers van het ASTRON-project in Groningen staan op een 76e en 94e plaats. De jongste van de twee presteert 35,1 teraflops bij een vermogen van 2,69 kilowatt per teraflops, de Stella uit 2005 haalt 27,4 teraflops bij een vermogen van 4,89 kilowatt per teraflops.

Nederland showt zijn paradepaardjes Op de beurs Supercomputing ’08 in Austin, Texas, tonen Stichting Nationale Computerfaciliteiten (NCF) en SARA enkele paradepaardjes uit de Nederlandse HPCN-wereld.Het motto van de presentatie was ‘The Dutch have it’. Veel aandacht trok de combinatie van vier breedbeeldschermen, die een kijkvenster oplevert met een resolutie van 17 megapixels. Ook worden demonstraties gegeven met Visualcasting, een techniek om beelden met grote aantallen tegelijk te versturen, in combinatie met videodata. “Global Visualcasting is een concept waarbij hogeresolutiedata vanuit verschillende bronnen en vanaf diverse plekken naar meerdere plekken wordt gestuurd, zodat onderzoekers gezamenlijk de data kunnen analyseren. De beelden worden gecombineerd met high definition-videoconferencing, zodat de onderzoekers ook elkaar kunnen zien”, legt Paul Wielinga van SARA uit.

IBM blijft nipt aan kop in de Top 500 supercomputers, maar Cray rukt op
nr		land	type	processors	kracht	kW	ratio
1	(1)	VS	IBM Bladecenter	129.600	1105	2483	2,24
2	(-)	VS	Cray XT5 Jaguar	150.152	1059	6950	6,56
3	(25)	VS	SGI Altix Pleiades	51.200	487	2090	4,29
4	(2)	VS	IBM Blue Gene	212.992	478	2330	4,87
5	(3)	VS	IBM Blue Gene	163.480	450	1250	2,79
6	(4)	VS	SunBlade x6420	62.976	433	2000	4,61
7	(15)	VS	Cray XT4 Franklin	38.462	266	1150	4,31
8	(5)	VS	Cray XT4 Jaguar	30.976	205	1580	7,71
9	(12)	VS	Cray Red Storm	38.208	204	2506	12,27
10	(-)	China	Dawning 5000A	30.720	180	-	-