Supercomputer

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Kamikaze
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Supercomputer

Beitragvon Kamikaze » Mo 25. Jun 2018, 14:07

Supercomputer werden immer leistungsfähiger und immer wichtiger für den wissenschaftlichen Fortschritt.

Wikipedia hat geschrieben:Als Supercomputer oder Superrechner werden die schnellsten Rechner ihrer Zeit bezeichnet. Dabei ist es unerheblich, auf welcher Bauweise der Rechner beruht, solange es sich um einen universal einsetzbaren Computer handelt. Ein typisches Merkmal eines modernen Supercomputers ist seine große Anzahl an Prozessoren, die auf gemeinsame Peripheriegeräte und einen teilweise gemeinsamen Hauptspeicher zugreifen können. Supercomputer werden häufig für Computersimulationen im Bereich des Hochleistungsrechnens eingesetzt.

Supercomputer spielen eine essentielle Rolle im wissenschaftlichen Rechnen und werden in diversen Disziplinen eingesetzt, etwa Simulationen im Bereich der Quantenmechanik, Wettervorhersagen, Klimatologie, Entdeckung von Öl- und Gasvorkommen, Molekulardynamik, Biologischen Makromolekülen, Kosmologie, Astrophysik, Fusionsforschung, Erforschung von Kernwaffentests bis hin zur Kryptoanalyse.

In Deutschland sind Supercomputer überwiegend an Universitäten und Forschungseinrichtungen wie etwa den Max-Planck-Instituten zu finden. Wegen ihrer Einsatzmöglichkeiten fallen sie unter deutsche Gesetze zur Waffenexportkontrolle.

https://de.wikipedia.org/wiki/Supercomputer

In den USA wurde nun der aktuell schnellste Rechner in Betrieb genommen - der "Summit" von IBM:
https://www.tagesschau.de/ausland/super ... r-109.html

4608 Rechner vom Typ IBM OpenPower9 AC922 füllen über 200 Standard-19-Zoll-Racks, vermutlich 18 Nodes je Rack, die Racks sind in 8 Reihen, aufgestellt, vermutlich 32 Racks je Rack-Reihe, der Rechner belegt damit stattliche 520 Quadratmeter
10 PetaByte Arbeitsspeicher in Summe:
je Rechner 512 GB DDR4-Arbeitsspeicher
96 GB HBM2-Arbeitsspeicher bei den NVidia-Rechenbeschleunigern enthalten (16 GB je GPU)
Nicht flüchtiger Speicher je Rechner: 1600 GB
2 * 100 Gb/s InfiniBand-Vernetzung von Mellanox
2 Power9 CPUs mit je 22 Cores und 6 Nvidia Tesla-V100-GPUs je Rechner
250 Petabyte Festplattenspeicher auf GPFS-Dateisystemen mit einer summierten Schreib-Lese-Bandbreite von 2,5 Terabyte/Sekunde
Elektrische Leistung ca. 13 MW

Der Rechner leistet damit ca. 12-mal so viel wie sein Vorgänger Titan (Computer) mit einem Energieverbrauch von 9 MW und 18 PetaFLOPS Rechenleistung. Die Rechen-Effizienz (GFLOPS/Watt) ist damit gegenüber dem Vorgänger um einen Faktor 8 gestiegen.


Imposante Werte: 215 PetaFLOPS nach Linpack-Benchmark und bis zu 3,3 ExaFLOPS für spezialisierte Anwendungen.

Quelle

Hier auch der Hinweis, dass mit dem kleinen Programm "Boinc" (Wikipedia-Artikel) der eigene Rechner Teil eines Hochleistungsrechen-Netzwerkes werden kann, wenn sich der Rechner gerade langweilt (als z.B. während ich diesen Beitrag hier schreibe).
Damit kann man wissenschaftlichen Projekten was Gutes tun, die sich keine Rechenzeit auf einem Supercomputer leisten können. Als Beispiel seien hier das "Word Community Grid" (z.B. Krebs- und Ebola-Forschung) und "SETI" (Suche nach Hinweisen auf außerirdische Intelligenz) genannt. Es gibt jedoch noch viel mehr Projekte, die man damit unterstützen kann.
Aus Erfahrung kann ich sagen: Man merkt als Benutzer nicht, wenn BOINC im Hintergrund werkelt, denn Usereingaben haben standardmäßig immer Vorrang und die Rechnerressourcen werden entsprechend bei Bedarf sofort freigegeben.
Wer Interesse daran hat: Download-Link

In diesem Thread können sowohl neue Durchbrüche gesammelt werden, die durch Supercomputer möglich wurden, als auch neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Supercomputer.
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Re: Supercomputer

Beitragvon watisdatdenn? » Mo 25. Jun 2018, 15:12

Ich kenne boinc. Ist ein interessantes Ding.

Für mich wäre es noch interessanter Besucher eine Webseite über JavaScript kleine Aufgaben rechnen zu lassen.
Also mit Rechenpower bezahlen anstelle von Werbung..
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Kamikaze
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Re: Supercomputer

Beitragvon Kamikaze » Mo 25. Jun 2018, 15:17

watisdatdenn? hat geschrieben:(25 Jun 2018, 16:12)

Ich kenne boinc. Ist ein interessantes Ding.

Für mich wäre es noch interessanter Besucher eine Webseite über JavaScript kleine Aufgaben rechnen zu lassen.
Also mit Rechenpower bezahlen anstelle von Werbung..


In diversen Web-Entwicklerforen kann man lesen, dass das anscheinend schon sehr vereinzelt gemacht wird - allerdings ist das wohl noch sehr Viren-anfällig.
Die Übertragung eines Werbebanners scheint da einfacher, weil es keinen Upload vom Zielrechner erfordert (der dann neben den Bezahl-Datenpaketen noch andere Daten wie Keylogger oä. "mitnehmen" kann).
Eine sichere Lösung dafür scheint noch nicht gefunden. Zudem sind die Arbeitspakete für die meisten Projekte wohl größer, als die durchschnittliche Verweildauer auf einer Webseite. Damit verbunden ist natürlich auch die Fragestellung "Wie klein müssen die Aufgaben-Cluster sein, um sinnvolle Ergebnisse zu erzielen ohne Up- und Download massiv zu beanspruchen? (Stichwort "Overhead")".
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Re: Supercomputer

Beitragvon Tom Bombadil » Mo 25. Jun 2018, 15:18

folding@home ist auch eine gute Sache, für die man Rechenleistung spenden kann.
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Re: Supercomputer

Beitragvon watisdatdenn? » Mo 25. Jun 2018, 17:08

Kamikaze hat geschrieben:(25 Jun 2018, 16:17)
Eine sichere Lösung dafür scheint noch nicht gefunden. Zudem sind die Arbeitspakete für die meisten Projekte wohl größer, als die durchschnittliche Verweildauer auf einer Webseite.

Nun sicher müsste das eigentlich schon sein, da es in der Javascript-sandbox läuft..
Kombiniert mit webassembly und ausnutzen der Grafikkarte über webgl (so wie tensorflow.js da macht) kann das sogar sehr sehr effizient sein (JavaScript ist eher ineffizient).

Aber du hast recht. Die Herausforderung wird sein entsprechend kleine Rechenpakete zu schnüren..
Soweit ich weiss wird das für cryptowährungen schon gemacht..
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Re: Supercomputer

Beitragvon Tom Bombadil » Mo 25. Jun 2018, 18:50

Sowas sollte allerdings nur mit expliziter Erlaubnis des Users gemacht werden. Eine website, die das einfach so macht, sieht mich nie wieder.
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Re: Supercomputer

Beitragvon Kamikaze » Di 3. Jul 2018, 11:13

Aktuelle News aus dem "World Community Grid":

Data from Help Cure Muscular Dystrophy Project Helps Shed Light on the Mysteries of Protein Interactions
Protein-protein interactions are the basis of cellular structure and function, and understanding these interactions is key to understanding cell life itself. Dr. Alessandra Carbone and her team continue to analyze data on these interactions from the Help Cure Muscular Dystrophy project, and they recently published a new paper to contribute to the body of knowledge in this field.


auf deutsch laut Google:
Daten aus dem Projekt "Help Cure Muscular Dystrophy" helfen dabei, die Geheimnisse der Proteinwechselwirkungen aufzuklären
Protein-Protein-Wechselwirkungen sind die Grundlage für die zelluläre Struktur und Funktion, und das Verständnis dieser Wechselwirkungen ist der Schlüssel zum Verständnis des Zelllebens. Dr. Alessandra Carbone und ihr Team analysieren weiterhin Daten zu diesen Interaktionen im Rahmen des Projekts "Help Cure Muscular Dystrophy" und haben kürzlich ein neues Papier veröffentlicht, das zum Wissensvorrat in diesem Bereich beitragen soll.


Leider habe ich dieses "Papier" nirgends online gefunden. Vielleicht hat ja jemand mehr Glück... :)
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Re: Supercomputer

Beitragvon X3Q » Di 3. Jul 2018, 13:33

N.Lagarde, A.Carbone, S.Sacquin-Mora, Hidden partners: Using cross-docking calculations to predict binding sites for proteins with multiple interactions. Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 2018. (In press)

R.Raucci, E.Laine, A.Carbone, Local Interaction Signal Analysis: a new approach for the prediction of protein-protein binding affinity. Structure, 2018. (In press)

Die sind scheinbar gerade im Druckprozeß.

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Re: Supercomputer

Beitragvon Kamikaze » Do 2. Aug 2018, 06:43

Neuigkeiten vom World Community Grid:

The Expanding Frontiers of Carbon Nanotube Technology
The Clean Water Project made an exciting discovery about the possible applications of carbon nanostructures to water purification, biomedical research, and energy research. Dr. Ming Ma, one of the scientists on the project, recently published a paper that summarizes the current status of work in this field.


auf Deutsch:
Die Grenzen der Carbon Nanotube Technologie werden erweitert
Das Clean Water Project machte eine aufregende Entdeckung über die möglichen Anwendungen von Kohlenstoffnanostrukturen in der Wasseraufbereitung, der biomedizinischen Forschung und der Energieforschung. Dr. Ming Ma, einer der Wissenschaftler des Projekts, veröffentlichte vor kurzem ein Papier, das den aktuellen Stand der Arbeit in diesem Bereich zusammenfasst.


Detaillierter Artikel (englisch): https://www.worldcommunitygrid.org/abou ... icleId=568



Data from Help Cure Muscular Dystrophy Project Helps Shed Light on the Mysteries of Protein Interactions
Protein-protein interactions are the basis of cellular structure and function, and understanding these interactions is key to understanding cell life itself. Dr. Alessandra Carbone and her team continue to analyze data on these interactions from the Help Cure Muscular Dystrophy project, and they recently published a new paper to contribute to the body of knowledge in this field.


auf Deutsch:
Daten aus dem Projekt "Help Cure Muscular Dystrophy" helfen dabei, die Geheimnisse der Proteinwechselwirkungen aufzuklären
Protein-Protein-Wechselwirkungen sind die Grundlage für die zelluläre Struktur und Funktion, und das Verständnis dieser Wechselwirkungen ist der Schlüssel zum Verständnis des Zelllebens. Dr. Alessandra Carbone und ihr Team analysieren weiterhin Daten zu diesen Interaktionen im Rahmen des Projekts "Help Cure Muscular Dystrophy" und haben kürzlich ein neues Papier veröffentlicht, das zum Wissensvorrat in diesem Bereich beitragen soll.


Detaillierter Artikel (englisch): https://www.worldcommunitygrid.org/abou ... icleId=567
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