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04. Juli 2013

Die 13. Ausgabe der Green500-Liste veröffentlicht erstmalig Angaben zur Messqualität.

Die Energieeffizienz von Höchstleistungsrechnern wurde in den vergangenen Jahren zunehmend zu einer Herausforderung. Seit über 6 Jahren führt daher die Green500-Liste die weltweit schnellsten Höchstleistungsrechner nach ihrer Energieeffizienz auf. „Die Energieeffizienz zu bestimmen bedeutet, eine Mes-sung der Rechenleistung und der elektrischen Leistungsaufnahme gleichzeitig durchzuführen. Während es für die Bestimmung der Rechenleistung in FLOPs (Floating Point Operations Per Second) bereits etablierte Standards gibt, die auch einen guten Vergleich zwischen verschiedenen Systemen ermöglichen, fehlte uns bislang noch ein allgemein akzeptierter Standard für die Messung des Stromverbrauchs von Supercomputern“, kommentiert Prof. Arndt Bode, Vorsitzender des Direktoriums des Leibniz-Rechenzentrums der Bayerischen Akademie der Wissenschaften. „Mit unserer neuen Messinfrastruktur am SuperMUC sind wir jetzt jedoch eines von nur drei Höchstleistungs-rechenzentren weltweit, die derzeit den höchsten Standard für Energie-messungen an Supercomputern (Green500 Level 3) erfüllen.“ Zusätzlich zum SuperMUC des LRZ, welcher derzeit Platz 9 der Top500-Liste belegt, konnten nur noch „Riptide“, ein System des Maui High-Performance Computing Centers, und „Colosse“, ein System von Calcul Canada (Université de Sher-brooke) in Quebec, Messdaten gemäß Level 3 der Definition der Energy Efficient HPC Working Group (EEHPC-WG) liefern. Mit der aktuellen Ausgabe der Green500-Liste konnten die Teilnehmer erstmals zusätzliche Details über ihre Messungen der elektrischen Leistungsaufnahme einreichen, um im Hinblick auf die neuen EEHPC-WG Richtlinien eingestuft zu werden.

Basierend auf ausgewählten Qualitätsanforderungen an die Messungen, wie der Größe des ausgemessenen Teils der Maschine, Granularität, Dauer und Anzahl der in die Messung eingegangenen Teilsysteme, wurden die Einreichungen in eine von drei Kategorien mit aufsteigenden Qualitätsanforderungen an die Mes-sung eingestuft. Level 1 entspricht dabei dem bisherigen Standard der Green500-Liste, Level 2 geht darüber hinaus, kann jedoch mit vertretbarem Aufwand von den meisten Rechenzentren erfüllt werden. Level 3 entspricht der derzeit besten Methodik zur Messung der Leistungsaufnahme von Supercom-putern.

„Die Leistungsaufnahme von HPC-Systemen und damit auch die Betriebskos-ten des Rechenzentrums steigen“, sagt Natalie Bates, Leiterin der Energy Effi-cient HPC Working Group, die für die Erstellung der neuen Messrichtlinien und die Definition der Level 1 bis 3 verantwortlich war. „Sie können nur verbessern, was sie auch messen können“, fährt Bates fort, „und die Fähigkeit, die Leis-tungs- und Energieaufnahme zu messen, wird künftige Verbesserungen der Energieeffizienz im Höchstleistungsrechnen beschleunigen. Die Messmethodik wurde dabei von verschiedenen Gruppen aus Wissenschaft und Industrie ge-meinschaftlich entwickelt.“ Die neue Methodik war bereits von einer kleinen Gruppe Erstanwender für die Juni- und November-Ausgabe 2012 der Green500-Liste getestet und mit Hilfe der gewonnenen Erfahrungen verbessert worden.

Arndt Bode resümiert: „Um die Energieeffizienz des Leibniz-Rechenzentrums zu maximieren, müssen wir die elektrische Leistungsaufnahme der gesamten technischen Ausrüstung verstehen, die zum Betrieb des Höchstleistungsrechners notwendig ist. Deshalb ist die Messung der Leistungsaufnahme des Rechnersystems selbst nur der erste Schritt im Rahmen unserer Anstrengungen, die gesamte Infrastruktur im Hinblick auf maximale Energieeffizienz optimal abzustimmen.“