ARCHIV 1999-2006

ARCHIV :: # 3314

Über Mehrprozessorsysteme

MP in einer Kiste oder besser Cluster?

Autor: thyl - Datum: 09.11.2004

Anscheinend geistert gerade eine "XStation" durch das Weltnetz, die bis zu 32 PowerPC 970 Zentraleinheiten aufweisen soll. Klar, dass das der Traum mancher powerhunriger Anwender ist und ein Vorzeigeprojekt für Apple wäre. Aber wird und sollte so ein Rechner wirklich kommen?

Mit der nächsten richtigen Iteration des PowerMac G5 können wir mit Dual-Core-CPUs vom Typ 970 FX und mit PCI-Express rechnen, so dass bei unverändertem Mainboard-Layout schon Vier-Prozessor-Systeme realisiert werden können. Meiner Meinung nach erfordert dies bereits eine Reihe von Optimierungsmaßnahmen in MacOSX, um die vier Prozessoren auszulasten. Den Bedarf an Rechenleistung der meisten Anwender dürfte Apple damit jedenfalls zunächst decken.

Systeme mit noch mehr ZE scheinen mir wenig sinnvoll, da die Kosten und der konstruktive Aufwand damit immens anwachsen, bei sinkender Kundenzahl. Aber warum viel in die Hardware investieren, wenn das Problem der Mehrprozessorsysteme auch über Software (plus ein bisschen Hardware) gelöst werden kann? SGI verwendet beispielsweise die NUMAflex-Architektur, um Supercomputer aufzubauen, eine sehr schnelle, spezialisierte Hardware, die einzelne Bausteine ("Bricks"), die eigentlich eigenständige Rechner sind, über fast verzögerungsfreie Hochgeschwindigkeitsleitungen miteinander verbindet. Ein ganz ähnliches Prinzip kommt auch bei Infiniband zum Einsatz, das bereits als "Interconnect" im Mac-Cluster der Viginia-Tech zum Einsatz gekommen ist. Es spricht also nichts dagegen, XServes mit entsprechenden Infiniband PCI-Karten zu bestücken. Und der Rest liegt dann in der Software. SGI verwendet ein Betriebssystem, das alle Bricks zu einem einzelnen "System Image" zusammenfasst, so dass sich diese für den Anwender wie ein einziger Computer mit vielen Prozessoren anfühlen. Eine solche Technologie hat Apple derzeit zwar nicht, aber Mach ist flexibel genug, um sie implementieren zu können; ich wage zu behaupten, mit wenig Aufwand.

Und wollte Apple leistungsmäßig noch eins draufsetzen, könnten sie den XServe Clusternode auf dem Mainboard mit einem Infiniband-Interface ausstatten, das direkt mittels Hypertransport an die CPU angebunden ist. Einen entsprechenden Baustein, eine "Hypertransport-Infiniband-Bridge" gibt es noch nicht, aber das kann ja noch werden oder von Apple entwickelt werden. Zu USB, Firewire und Ethernet als Schnittstellen an einem Mac käme dann noch Infiniband hinzu.

Ein XServe Clusternode mit Infiniband-Stecker + ein modifiziertes MacOSX = Baustein für einen Supercomputer "for the rest of us". Ein spezielles, teures 16 oder 32 CPU System ist damit nicht mehr nötig, einfach 4 oder 8 (oder mehr) XServe Clusternodes über Infiniband-Kabel (und eventuelle Switches) miteinander verbinden, booten, fertig.

Längerfristige Leser unserer Seite werden sich vielleicht erinnern, dass ich eine solche Spekulation schon einmal mit einer Direktverbindung zwischen Rechnern über Hypertransport-Kabel abgegeben habe. Allerdings ist die entsprechende Ankündigung auf der Website des HT-Konsortiums, wo eine externe Steckerverbindung für Hypertransport, nun, sagen wir mal, in Aussicht gestellt wurde, mittlerweile von der Website verschwunden, und man konzentriert sich auf Chip zu Chip-Verbindungen. Tja, Prognosen sind schwierig, wenn sie die Zukunft betreffen...

Update: Schon ein paar Wochen her, aber die Treiber, die für den Virginiatech-Cluster entwickelt worden sind, sind jetzt verfügbar.

Kommentare

Apple als Vorreiter ;->

Von: ionas | Datum: 09.11.2004 | #1
Ich seh schon, iMac G6 mit InfiniBand Anschluss ;->

Wird Zeit!

Von: Holy Zarquon | Datum: 10.11.2004 | #2
Selbst wenn der fertige Rechner so teuer wäre, dass er am Ende nur ein paar Käufer finden würde, wäre eine richtig "große" MP-Maschine für Apple imho ein marketingtechnischer Vorteil - ich warte eigentlich schon seit Jahren darauf, dass zumindest bei einem Projekt wie dem XServe auch eine Variante mit einem teuren Serverprozessor aus der Power-Reihe kommt.
Um einen allseits beliebten Auto-Vergleich anzubringen: Die Formel 1 dürfte für die beteiligten Herstellerfirmen auf den ersten Blick auch ein Verlustgeschäft sein - aber wer würde noch einen Ferrari kaufen, wenn die Italiener beim Wettstreit um "den schnellsten Rennwagen der Welt" aufgeben? Ein bisschen hinkt der Vergleich natürlich: RTL müsste am Sonntag Nachmittag noch eine Sendung bringen, in der ein Dutzend Computer gezeigt werden, deren Gehäuse mit Werbung zugflastert sind, und die versuchen, einen neuen Rekord für die größte bekannte Mersenne-Primzahl aufzustellen... :-)