{"id":6791,"date":"2019-12-23T13:00:10","date_gmt":"2019-12-23T12:00:10","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/?p=6791"},"modified":"2024-02-14T17:04:57","modified_gmt":"2024-02-14T16:04:57","slug":"established-in-1994-25-jahre-rwth-compute-cluster","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/2019\/12\/23\/established-in-1994-25-jahre-rwth-compute-cluster\/","title":{"rendered":"Established in 1994 \u2013 25 Jahre RWTH Compute Cluster"},"content":{"rendered":"<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_6791 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-en_US sprite-en_US\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_6791')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_6791').socialSharePrivacy({\"txt_help\":\"Wenn Sie diese Felder durch einen Klick aktivieren, werden Informationen an Facebook, Twitter, Flattr, Xing, t3n, LinkedIn, Pinterest oder Google eventuell ins Ausland \\u00fcbertragen und unter Umst\\u00e4nden auch dort gespeichert. 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Der Grundstein f\u00fcr diesen wurde aber bereits im April vor 25 Jahren gelegt \u2013 als der \u201eWorkstation-Verbund\u201c online ging. Dieser ist quasi der Nukleus des <a href=\"https:\/\/www.itc.rwth-aachen.de\/cms\/IT-Center\/Forschung-Projekte\/~eubj\/High-Performance-Computing\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\" aria-label=\"RWTH Compute Clusters (opens in a new tab)\">RWTH Compute Clusters<\/a> und somit der Vor-Vorg\u00e4nger von CLAIX.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Zum Ende des Jahres und anl\u00e4sslich des 25. Jubil\u00e4ums begeben wir uns auf eine Reise durch die Zeit und wollen auf den Spuren des RWTH Compute Clusters wandern.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p><!--more--><\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Die Geburt des Clusters<\/h4>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<div class=\"wp-block-image\">\r\n<figure class=\"alignright is-resized\">\r\n<div id=\"attachment_6792\" style=\"width: 246px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-6792\" class=\"wp-image-6792\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/IBM-3090.jpg\" alt=\"\" width=\"236\" height=\"150\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/IBM-3090.jpg 942w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/IBM-3090-300x190.jpg 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/IBM-3090-768x488.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 236px) 100vw, 236px\" \/><p id=\"caption-attachment-6792\" class=\"wp-caption-text\">1994 &#8211; IBM 3090<br \/>Quelle: Eigene Darstellung<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Im Jahre 1994 standen im Rechen- und Kommunikationszentrum (RZ, heute IT Center) haupts\u00e4chlich zwei Gro\u00dfrechner f\u00fcr den allgemeinen Rechenbetrieb zur Verf\u00fcgung:<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<ul class=\"wp-block-list\">\r\n<li>eine Fujitsu VP200 EX, welche sp\u00e4ter zu einer VP2600 ausgebaut wurde, fungierte als \u201eLandesvektorrechner\u201c<\/li>\r\n<li>eine IBM 3090 diente als \u201eHochschulrechner\u201c<\/li>\r\n<\/ul>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Dieses System wurde im April 1994 \u2013 der Modernit\u00e4t des Unix folgend \u2013 um einen Verbund aus sechs IBM-Workstations erg\u00e4nzt. Diese Workstations waren der Ursprung des heutigen Clusters.<br \/>\u00a0Der Cluster wurde in den darauffolgenden Jahren erheblich ausgebaut und durch Hardware der Hersteller IBM, SGI, HP, Sun und Fujitsu erg\u00e4nzt.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Der Reifeprozess<\/h4>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>1996 tauschte man die Hardware des Landesvektorrechners aus. Erg\u00e4nzend zu dem eigentlichen Landesrechner, einer 8-Prozessor-Machine, wurde auch die Einprozessor-Variante \u201eVX\u201c installiert. Diese wurde ebenfalls in den Cluster integriert. So wurde den Nutzern der RWTH ein \u201erichtiger\u201c Vektorrechner als Bestandteil des Hochschulrechnersystems zur Verf\u00fcgung gestellt.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Im Jahre 2001 wurde die Vektorrechner durch ein Parallelsystem der Firma Sun Microsystems abgel\u00f6st und somit die verf\u00fcgbare Rechenleistung aufgestockt. Insgesamt wurden 16 Sun Fire Systeme, jedes bestehend aus 24 Prozessoren und 24 GB Hauptspeicher, installiert.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Anfang 2002 erg\u00e4nzte man diese Systeme um vier SunFire 15k mit jeweils 72 CPUs und 144 GB Speicher. Im September 2004 wurden die installierten Parallelsysteme durch den Tausch der Systemboards aufger\u00fcstet und in den folgenden Jahren durch weitere Sun-Systeme modifiziert.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Im Januar 2008 wurde im RZ ein Cluster bestehend aus 270 Rechenknoten des Typs RX200 S4\/X von der Firma Fujitsu Siemens installiert.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>2011 wurde mit dem neuen Supercomputer der Herstellerfirma Bull eine neue \u00c4ra eingel\u00e4utet: Der Rechner verf\u00fcgte \u00fcber mehr als 28.000 Prozessorkerne mit einer Gesamtleistung von etwa 300 Tflop\/s sowie drei Petabyte Plattenspeicher und verschaffte der Hochschule so einen immensen Vorteil bei der Berechnung lebensnaher Simulationen. Ein Teil des neuen Rechners wurde den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in der J\u00fclich Aachen Research Alliance, kurz JARA, zur ausschlie\u00dflichen Nutzung zur Verf\u00fcgung gestellt und bildete damit den Grundstein f\u00fcr die Etablierung einer so genannten JARA-HPC Partition.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Der Status Quo<\/h4>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<div class=\"wp-block-image\">\r\n<figure class=\"alignright is-resized\">\r\n<div id=\"attachment_6795\" style=\"width: 266px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-6795\" class=\"wp-image-6795\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/DSC0010_A-1024x815.jpg\" alt=\"\" width=\"256\" height=\"204\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/DSC0010_A-1024x815.jpg 1024w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/DSC0010_A-300x239.jpg 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2019\/12\/DSC0010_A-768x611.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 256px) 100vw, 256px\" \/><p id=\"caption-attachment-6795\" class=\"wp-caption-text\">2019 &#8211; CLAIX-2018<br \/>Quelle: Eigene Darstellung<\/p><\/div>\r\n<\/figure>\r\n<\/div>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Um den steigenden Rechenbedarf f\u00fcr wissenschaftliche Simulationen gerecht zu werden beantragte die RWTH 2015 die F\u00f6rderung f\u00fcr einen neuen Hochleistungsrechner \u2013 dem CLAIX. Dieser wurde in zwei Stufen 2016 und 2018 installiert. Die erste Stufe \u2013 CLAIX-2016 \u2013 beheimatet etwas \u00fcber 600 Knoten mit zwei Intel Broadwell Prozessoren. F\u00fcr besondere Aufgaben wird das System durch spezialisierte Knotentypen mit bis zu 144 Rechenkernen an ein Terabyte Hauptspeicher oder integrierten GPGPUs oder NVRAM erg\u00e4nzt. Das Gesamtsystem erreicht eine Rechenleistung von ca. 670 TeraFlop\/s.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Der CLAIX-2018 wurde, nach einem Testlauf im November 2018, Anfang Februar 2019 in Betrieb genommen. Das System besteht aus 1032 Rechenknoten. Jeder dieser Knoten ist mit zwei Intel Xeon Platinum 8160 Prozessoren ausgestattet, welche jeweils 24 Kerne und 192 GB Arbeitsspeicher bieten. Zus\u00e4tzlich gibt es 48 Rechenknoten identischer Architektur, die mit jeweils zwei NVIDIA Volta V100 GPUs als Beschleunigern ausgestattet sind und f\u00fcr besondere Anwendungszwecke wie bspw. das maschinelle Lernen zur Verf\u00fcgung stehen. Alle Knoten sind mit einem Intel Omni-Path 100-Gigabit\/s-Netzwerk verbunden. Mit CLAIX-2018 wird auch ein komplett neues paralleles HPC-Filesystem auf der Basis des hochperformanten Lustre-Dateisystems in Betrieb genommen. Konkret bedeutet dies, dass eine Kapazit\u00e4t von 10 Petabyte sowie eine Lese- und Schreibbandbreite von 150 Gigabyte pro Sekunde zur Verf\u00fcgung steht. Im Vergleich zu CLAIX-2016 erh\u00f6ht sich die durchschnittliche Pro-Core-Performance der Benchmarks des RWTH Job-Mix bei gleichbleibenden Datens\u00e4tzen um 30%.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>In Anbetracht des stetigen Fortschritts des Clusters in den letzten 25 Jahren, darf man gespannt sein, was die Zukunft bringt und wie sich der Supercomputer der RWTH im Laufe der Zeit entwickeln wird.<\/p>\r\n\r\n<p>&nbsp;<\/p>\r\n\r\n<p>Verantwortlich f\u00fcr die Inhalte dieses Beitrags ist\u00a0Sophia Nosthoff.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sorry, this entry is only available in Deutsch.<\/p>\n","protected":false},"author":1859,"featured_media":6792,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"c2c_always_allow_admin_comments":false,"footnotes":""},"categories":[308,924,312,315],"tags":[],"class_list":["post-6791","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-events-jubilaen-erfolge","category-hpcnews","category-insight-it-center","category-services-support"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6791","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1859"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6791"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6791\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":18599,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6791\/revisions\/18599"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6792"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6791"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6791"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6791"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}