Supercomputer

sind in jeder Beziehung die Exoten unter den Computern. Während die vom Raumvolumen etwa ebenbürtigen Mainframes und Workstations businessmäßig--weiß--solide rumstehen, dürfen sich bei den Supercomputern in der Regel die Designer austoben.

Cray gruppierte seine X-MP Prozessoren mit der hohen Kühlsäule (Wasserkühlung !) in der Mitte, so daß eine Rundum-Sitzbank mit Rückenlehne daraus wurde --- Omas Kachelofen lässt grüssen. Die CMOS-Cray Y-MP EL sieht aus wie ein Schlafzimmerschrank von Ikea.

Auch Multiprozessorsysteme haben ihre optischen Reize: Intels Paragon (bis zu 1000 Prozessoren Intel i860) hat für jeden Prozessor und für jede Interprozessorverbindung eine Leuchtdiode an der Gehäusefront, die beim Betrieb der entsprechendne Einheit losfunzelt: Bei Volllast leuchtet der Hobel wie ein Christbaum.

Durch die esoterischen Prozessorkonfigurationen bedingt, ist die Bedienerfreundlichkeit der Supercomputer in der Regel Glückssache. Daß diese Maschinen an der Grenze des technisch Machbaren angesiedelt sind (ab und zu auch auf der falschen Seite), vergrößert das Hochgefühl beim Programmieren von so einem Sensibelchen nicht gerade.

Wenn man nicht priviligierter Anwender ist, also z.B. Systemverwalter, Wetterfrosch, Flugzeugdesigner oder Raketenbastler bei der NASA, so ist man in der Regel nicht auf der Maschine selber eingeloggt, sondern auf einem Vorrechner. Dann compiliert man Programme remote, d.h. der Vorrechner schickt das Programm zum Compilieren an den Supercomputer, (und der schickt ein Listing eventuell mit Fehlermeldungen zurück- Syntax error in Line 1, das ist so mühselig, wie es sich anhört), oder der Vorrechner übernimmt das compilieren selber (sogenanntes Cross-Compiling).

Bei Supercomputern sind 2 Betriebsarten üblich: Rechenzentrumsbetrieb und Laborbetrieb. Beim Rechenzentrumsbetrieb erhält ein Benutzer für einen festen Zeitraum eine bestimmte Menge CPU-Zeit, die er nutzen darf, Filesysteme werden regelmäßig gebackupt, es gibt Dokumentation und manchmal auch Einführungskurse für die Benutzer. Grundbedingung für eine solche Art des Betriebs ist die Zuverlässigkeit des Systems, die vor allem von den mittlerweile ausgereiften Vektorrechnern geboten wird: Das ist der Grund, warum es zu solchen Maschinen heute noch immer keine Alternative gibt, obwohl (auf dem Papier) schnellere und (im Unterhalt) billigere Parallelrechnersysteme existieren.

Das Gegenteil vom Rechenzentrumsbetrieb ist der Laborbetrieb, häufig bei neuen, noch nicht so ausgereiften Systemen: Dokumentation ist zwar vorhanden, aber nicht unbedingt zur aktuellen Softwareversion (manchmal zur nächsten, manchmal zur vorletzten). Neue Benutzer dürfen die Maschine so viel nutzen wie sie wollen, aber das ist in der Regel Nervensache: Auch wenn die Systemadministration optimal arbeitet, kann es zu unvorhergesehnen Ausfällen kommen, die die Maschine aber nicht immer mitteilt. Programm-Output wie: ,,Gewicht des Neutronensterns: 20 Gramm`` bei einem Programm, das auf einer anderen Maschine tadellos lief, kann ein Anzeichen dafür sein, daß das Betriebssystem noch ein bisserl ein Eigenleben führt oder der Compiler noch Macken hat.

Erst wenn die Versionsnummer von Compiler und Betriebssytem eine 3 vor dem Komma hat, kann man einigermaßen sicher arbeiten.

Supercomputer bestehen entweder aus sehr wenigen, sehr leistungsfähigen Prozessoren (Hitachis HITAC S3800 mit 2ns Zykluszeit, entspricht 500 MHz und ist momentan wohl Weltrekord) oder aus vielen ,,Standardprozessoren``, etwa die Cray TD3 auf vernetzten DEC-Alph-Prozessoren. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Rechner sind naturwissenschaftlich/technische Probleme, und im englischen Computerjargon werden diese Maschinen dann auch als ,,Number Cruncher``, Zahlenfresser, bezeichnet.

Die Connection Machine 2 war ursprünglich auch für die Anwendung in der KI-Forschung (künstliche Intelligenz) vorgesehen (Lisp ist vorhanden), und so gab sich die Company schließlich den Namen Thinking Machines --- Die Denkmaschinen. Der Physiknobelpreisträger Richard P. Feynman, der damals an der Entwicklung des Router's für die Vielprozessormaschine mitarbeitete, kommentierte das mit:,,Prima. Jetzt brauche ich niemandem mehr zu erklären, daß ich mit einem Haufen Irrer zusammenarbeite, ich sag nur noch den Firmennamen`` .

Supercomputer werden eingesetzt, wo mit normalen Computern oder mit Papier und Bleistift nichts mehr zu holen ist: Außerhalb des Gültigkeitsbereichs analytischer Rechenverfahren, bei der Wettervorhersage und rechenzeitintensiven Problemen der Strömungsmechanik, Teilchen- und Festkörperphysik. Die sonstigen Ingenieurswissenschaften sind beim Einsatz von Supercomputern etwas zurückhaltender: Was hilft eine durch eine 30-Stunden Computersimulation auf einer Cray Y-MP erzielte Verbesserung, die eine Ersparnis von 50.000 DM bringt, wenn die Stunde CPU-Zeit wie im HLRZ Jülich mit 2.000 DM abgerechnet wird, das ist ein Minus von 10.000 DM.