Interview mit Philippe Trautman, HP

HPC-Systeme in allen Preiskategorien

Interview mit Philippe Trautman, Manager des Bereichs High Performance Computing (HPC) und Performance-Optimized Datacenters bei HP EMEA, über die Energieeffizienz von Supercomputern und intelligente Kühlsysteme

Philippe Trautman, HP EMEA

Philippe Trautman, Manager des Bereichs High Performance Computing (HPC) und Performance-Optimized Datacenters bei HP EMEA

IT-DIRECTOR: Herr Trautman, aus welchen Branchen verzeichnen Sie derzeit eine verstärkte Nachfrage nach High Performance Computing?
P. Trautman:
Aus unserer Sicht steigt die Nachfrage in den folgenden Branchen: Öl- und Gasindustrie, Produktion (Automobil sowie Luft- und Raumfahrt), Banken und Finanzbranche, Wissenschaft und Forschung sowie Sicherheit und Verteidigung.

IT-DIRECTOR: Für welche Anwendungszwecke wird HPC dabei in der Regel genutzt? Können Sie uns ein Anwendungsbeispiel nennen?
P. Trautman:
Die Beispiele sind ganz unterschiedlich: Einige nutzen nur eine einzige Anwendung oder einen einzigen Anwendungstyp, andere hingegen lassen hunderte verschiedene Anwendungen oder Codes auf einem einzigen System laufen.

Für den Nutzertyp einer einzigen Anwendung gibt es Beispiele in der Öl- und Gasindustrie, wie seismische Analysen oder Lagerstättensimulationen. In der Automobil, Luft- und Raumfahrtbranche gibt es üblicherweise mehrere wichtige Anwendungen, etwa Strömungsdynamik, Schwingung, Geräusche. Diese können alle in einem Product-Lifecycle-Management-System (PLM) betrieben werden. Auf HPC-Systemen in Wissenschaft und Forschung läuft meist eine große Anzahl verschiedener Codes und Anwendungen.

IT-DIRECTOR: Für welche Systeme sollten sich Anwenderorganisationen, die auf der Suche nach mehr Leistungsfähigkeit sind, entscheiden: hochparallele Supercomputer oder Computercluster?
P. Trautman:
Es gibt keine ultimative Lösung, die sich für alle Anwendungszwecke gleichermaßen gut eignet. In vielen Fällen können die jeweiligen Anforderungen durch unterschiedliche Architekturtypen erfüllt werden. Diese haben natürlich auch jeweils ihre Vor- und Nachteile. Selbst Wetter- und Klimaforschungseinrichtungen, die seit jeher hochparallele Supercomputer verwendet haben, nutzen vermehrt Computercluster, da Anwendungen jetzt portiert werden.

Uns fällt auf, dass Nutzer nicht mehr ausschließlich auf die reine Rechenleistung des Systems achten, sondern ihnen verstärkt auch die Gesamtbetriebskosten wichtig sind, d.h. nicht nur der Kaufpreis der Systeme, sondern auch die folgenden Punkte:

  • Wartungs- und Betriebskosten
  • Kosten für den Kauf einer Softwarelizenz
  • Kosten für Wartung und Support, die unternehmensintern erbracht werden (besonders dann, wenn eine Portierung notwendig ist)
  • Ausgaben zur Erfüllung von Rechenzentrumsvorschriften (Austausch der Kühlungsinfrastruktur, Energieeffizienz)
  • Kosten für Kühlung und Strom
  • Personalkosten für Support und Instandhaltung des Systems


IT-DIRECTOR: Bitte nennen Sie uns einen groben Rahmen: Mit welchen Anschaffungs- und mit welchen Wartungskosten müssen die Anwenderorganisationen rechnen? In welchem Millionenbereich bewegt man sich hier? Oder geht es auch etwas kostengünstiger?
P. Trautman:
Wir vertreiben HPC-Systeme, die praktisch alle Preiskategorien abdecken: von 10.000 Euro bis 100 Millionen Euro. Die Kosten für den Erwerb und die Instandhaltung variieren von Land zu Land, da sie von den jeweiligen Strompreisen abhängen. Als Richtwert kann man sagen, dass in den meisten europäischen Ländern der Preis für Erwerb und Instandhaltung eines großen HPC-Systems den Kosten für Strom und Kühlung für den Zeitraum von drei bis vier Jahren (geschätzte Lebensdauer) entspricht. In manchen Ländern können die Kosten für Strom und Kühlung höher oder niedriger ausfallen.

IT-DIRECTOR: Wie gestaltet sich der „normale“ Lebenszyklus eines HPC-Systems? In welchen Zeitabständen tauschen die Anwenderorganisationen die Systeme in der Regel aus?
P. Trautman:
Der „normale“ Lebenszyklus eines HPC-Systems beträgt drei bis vier Jahre. Wichtiger Faktor ist dabei die Abhängigkeit zwischen Strom, Kühlung und Rechenleistung des Systems. Wie wir wissen, besagt das Mooresche Gesetz, dass sich alle 18 Monate die Rechenleistung verdoppelt. Wenn also ein System nach drei Jahren durch ein brandneues HPC-System mit dem gleichen Strom- und Kühlungsbedarf ersetzen würde, stiege die Rechenleistung auf das Vierfache. Das bedeutet also, wenn man ein System mehr als vier Jahre behält, zahlt man genauso viel für Strom und Kühlung wie für ein neues HPC-System, erhält verhältnismäßig aber eine deutlich niedrigere Rechenleistung. Aus wirtschaftlicher Sicht ist demnach die Anschaffung eines neuen Systems nach drei bis vier Jahren sinnvoll.

IT-DIRECTOR: Welche Leistungskriterien sind für Supercomputer bzw. HPC-Systeme heute gang und gäbe? Was bringt die Zukunft in diesem Segment – was kommt nach Petaflop und Petabyte?
P. Trautman:
Die Leistungskriterien hängen von den Kundenanforderungen ab und lauten wie folgt :
– reine Rechenleistung
– Leistung von Kundenanwendungen
– Verhältnis zwischen Preis und Rechenleistung
– Gesamtbetriebskosten, inklusive Strom-, Kühlungs- und Personalkosten
– HPC as a Service/HPC-Cloud als Angebot vom Anbieter
– langfristig angelegte Strategie des Anbieters, mit dem eine Zusammenarbeit im Raum steht
– Fähigkeit, zukunftsfähige Technologien zu bieten

IT-DIRECTOR: Stichwort Energieeffizienz: Insbesondere hierzulande haben RZ-Betreiber mit kontinuierlich steigenden Energiekosten zu kämpfen. Inwieweit passen Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz und der HPC-Einsatz zusammen?
P. Trautman:
Wir haben einige Initiativen, die sich der Energieeffizienz verschrieben haben. Erstens haben alle unsere Standardsysteme integrierte Überwachungsanlagen, die eine effiziente Nutzung von Energie ermöglichen. CPUs und Systeme werden beispielsweise automatisch ausgeschaltet, wenn diese nicht genutzt werden. Desweiteren haben wir mit Moonshot eine Low-Power-Computing-Lösung entwickelt und auf den Markt gebracht. Solche Lösungen bezeichnen wir als Software-Defined-Lösungen. Das bedeutet, dass wir Rechenknoten entwickeln, die den Anwendungsanforderungen entsprechen. Dieser Ansatz erlaubt uns den Einsatz extrem niedrigenergetischer Lösungen, verglichen mit anderen gängigen CPUs, für den Betrieb spezifischer Anwendungen.

Der dritte Weg zu mehr Energieeffizienz basiert auf unserer ultradichten Warmwasser-Kühlungstechnologie. Diese Lösung ist die energieeffizienteste HPC-Lösung für anspruchsvolle Nutzer. Unser kürzlich angekündigter Apollo 8000 ist die wohl fortschrittlichste Direct-Liquid-Cooling-Lösung (DLC) weltweit. Wir haben jetzt das erste System in Europa in Betrieb genommen und sehen unsere Zielgruppe dafür in großen Rechenzentren, beispielsweise in Forschungszentren.

IT-DIRECTOR: Welche Kühlsysteme haben sich bei HPC-Systemen am effektivsten erwiesen?
P. Trautman:
Auch das hängt stark davon ab, welche Anforderungen die Kunden haben und über welche Möglichkeiten sie verfügen. Kunden, die sich eine Warmwasserkühlung leisten können, werden von dieser Technologie profitieren. Server mit einer Standard-Luft-Kühlung können mit weiteren Funktionen optimiert werden und sind damit für die meisten Kunden eine attraktive Lösung. Low-Power-Lösungen sind ebenfalls eine interessante Möglichkeit, da sie eine hohe Rechenleistung haben und dabei wenig Energie (Strom und Kühlung) benötigen.

IT-DIRECTOR: Was spricht für eine Luft-, was für eine Wasserkühlung von HPC-Systemen?
P. Trautman:
Für eine Wasserkühlung spricht Folgendes:

  • Energieeffizienz: mehr Flops pro Watt als bei Systemen mit Luftkühlung
  • Dichte: weniger Platzverbrauch im Rechenzentrum
  • Wärmenutzung: Das warme Kühlwasser kann verwendet werden, um beispielsweise Gebäude zu heizen
  • bessere Kontrolle über das System, einfacher Betrieb
  • niedrigere Gesamtbetriebskosten während der Lebensdauer


Für eine Luftkühlung spricht Folgendes:

  • einfache Installation
  • traditionelle Rechenzentrumsumgebung
  • keine besonderen Strom- oder Kühlungsanlagen
  • einfacher Betrieb und Instandhaltung

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