Die teuerste Grafikkarte der Welt

00:00:00: Besser wissen, der Podcast von Golem.de.

00:00:05: Hallo und herzlich willkommen zu einer weiteren Ausgabe.

00:00:06: Mein Name ist Martin Wolfen und ich bin Podcastbeauftragter von Golem.de.

00:00:09: Ich sitze heute beim Start des Podcasts ausnahmsweise mal nicht in einem Stuhl, nicht in einem

00:00:17: Büro, nicht im Studio, sondern ich bin zum zweiten Mal in meinem Leben in Paderborn und

00:00:23: zum zweiten Mal im Heinz-Nichtstorffoam und zum zweiten Mal zu Gast bei Dr. Jochen Viehhoft,

00:00:28: Geschäftsführer vom Heinz-Nichtstorffoam. Und wir haben uns letztes Mal, ich verweise hier auf

00:00:33: den Podcast, den wir zum Einzigen Storffoam schon gemacht haben, gleich schon darauf verständigt,

00:00:37: wir müssen noch mal was machen und wir müssen uns mal auf eine einzelne Maschine mal einschießen

00:00:41: und mal über die was erzählen und relativ schnell haben sie, da haben wir es schon gesagt,

00:00:46: da haben wir, wir haben da was, wir hätten da so ein Supercomputer, die Cray und ich muss

00:00:52: gestehen, dass ich Cray natürlich als Begriff kannte und kenne und ich immer dieses Bild vor Augen

00:00:59: hatte von diesem, ich würde es jetzt mal im Möbelstück nennen, der Cray I, das ist der Verlinken,

00:01:03: das ist die Geräte in den Shownotes, dass man sich das mal so ein bisschen vorstellen kann,

00:01:07: wo einfach so in der Mitte so eine Säule steht aus Technologie und dann sind davor ganz net so

00:01:14: kleine Bänke, auf denen man sitzen kann. Haben Sie mal eine Cray I gesehen? Ja, tatsächlich, ich habe

00:01:21: die auch in Amerika gesehen, im NSA-Museum damals, in Fort Mido, das heißt und habe auch darauf gesessen,

00:01:31: gibt es auch ein Foto von und das war ja auch schon so eine ringförmige Anordnung der Elektronik

00:01:39: und die Sitzbank war im Prinzip, hat das Kühlsystem der Maschine eigentlich gut abgedeckt und ja,

00:01:47: dadurch hat es irgendwie so einen Anschein gehabt als sei es ein Möbelstück, aber es war letztlich,

00:01:53: ja, aufgrund der technischen Besonderheiten, war diese Form eigentlich vorgegeben. Und es handelt

00:02:00: sich bei den Cray-Computern eben um eine ganz besondere Art von Computer, die Supercomputer,

00:02:05: was macht denn ein Computer super? Ja, das ist natürlich eine die spannende Frage, ab wann

00:02:11: ist ein Computer ein Supercomputer? Es ist auch immer noch schwer zu beantworten in heutigen Zeiten,

00:02:17: wenn wir gleich auch noch mal darauf eingehen, aber ich denke, der wesentliche Unterschied ist

00:02:23: auch zu der Zeit, als es losging mit diesem Supercomputer, dass sie ein anderes Anwendungsfeld

00:02:28: hatten. Also wir reden hier nicht über klassische Computeranwendung wie Datenverarbeitung, Kunden,

00:02:38: Adressdaten oder Rechnungswesen, also so klassische Buchhaltungsthemen, sondern diese Computer waren

00:02:47: dediziert für schnelles Rechnen konzipiert. Also Number Crunchers nennen wir die, also eben jetzt

00:02:55: keine Bearbeitung von Texten oder so, sondern eigentlich Rechnen, Floating Point Operationen.

00:03:02: Und spezifisch Cray hat sich da einen Namen gemacht mit speziellen Verfahren, aber wir gehen mal

00:03:08: erst mal kurz auf das ein, wo wir hier davor stehen. Also wir sind wie gesagt am Hänz-Nichths-Dorf-Forum

00:03:12: im, weiß ich nicht, 2. oder? Und genau vor mir steht eine sehr schöne rote Maschine mit der großen,

00:03:20: auch mit dem großen Shield, Cray Research Incorporated Cray 2. Und ich muss gestehen, beim

00:03:25: ersten Anblick dachte ich, die ist gar nicht so groß. Die ist tatsächlich nicht so groß,

00:03:30: die ist vielleicht 1 Meter, naja 40 hoch oder so und ebenfalls so kreisförmig angeordnet. Man kann

00:03:36: reingucken und man sieht sofort die Besonderheit dieses Rechners. Also weil der hat so Plexiglas-Scheiben

00:03:44: und man kann also reingucken und sieht so Komponenten und das ist eben auch das Spezielle an dem

00:03:50: Rechner sind genau die Komponenten, die wir hier sehen. Also das ist schon wirklich, das gibt es so

00:03:54: sonst nicht. Genau, das war also eine Maschine und unsere Maschine ist also 1986 auch gebaut worden.

00:04:02: Das haben wir auch noch mal nach recherchiert, ist dann direkt aus dem USA von Cray auch hier

00:04:08: nach Padawone gekommen und diese Maschine hatte noch keinen Mikroprozessor, wie wir das heute

00:04:14: kennen, dass man irgendwie ein Chip hat von Intel oder anderen Herstellern, sondern hier ist die

00:04:20: komplette Logik mit einzelnen TTL ICs umgesetzt worden. Also eine discrete Logik mit einzelnen

00:04:29: Halbleiterbaustein, die damals mehr oder weniger handelsüblich waren, aber die schnellsten, die es

00:04:36: damals gab für die schnellsten logischen Operationen und deswegen sieht man hier ganz viele Platinen auch,

00:04:42: die eingebaut worden sind, weil die ganze Logik auf ganz viele Platinen verteilt wurden. Insgesamt

00:04:48: hatte man hier vier Recheneinheiten. Cray nannte sie selber auch Prozessoren, aber es war eben kein

00:04:54: einzelner Chip, wie man das heute von einem Intel Chip kennt. Und das ist auch die große Herausforderung,

00:05:00: denn wenn man seine Recheneinheiten, das kennt man ja heute auch schon, wenn man seine Recheneinheiten

00:05:04: so aufsplittet und hier über mehrere Quadratmeter ausbreitet, dann hat das natürlich zur Folge,

00:05:10: dass das Ganze im Zweifelsfall, also wenn man die zu weit voneinander entfernt, dann irgendwie

00:05:15: langsamer wird. Und so hat man eine Bauweise, wo diese Einheiten sehr knapp aufeinander gestapelt

00:05:21: sind. Da sind sie ja nicht mal Millimeter dazwischen. Und das hat natürlich wiederum zur Folge, dass

00:05:26: die ganze Abwärmen ein Problem wird. Richtig, also diese Maschine ist eben so konzipiert worden

00:05:31: mit dieser diskreten Logik, dass sie unheimlich schnell getaktet werden konnte. Noch mal zum

00:05:38: Vergleich. Also diese Maschine, die Cray II 1985 ist sie erstmalig vorgestellt worden, hatte eine

00:05:45: Taktfrequenz von 244 MHz. Und die einzelne, also die Zyklusgeschwindigkeit waren nur 4,1 Nanosekunden.

00:05:55: So was hat es zu der Zeit überhaupt noch nicht gegeben. Kurzer Vergleich, ein PC, der ungefähr,

00:06:01: das war damals dann so der IBM AT beispielsweise, da reden wir über eine Prozessorgeschwindigkeit von

00:06:08: etwa 6 MHz, gegenüber 244 MHz für diese Maschine. Deswegen waren diese handelsüblichen Prozessoren

00:06:16: für Cray auch keine Option zu der Zeit. Wichtiges Detail, also er wollte eine Maschine 4,1 Nanosekunden,

00:06:25: ist unglaublich schnell für die Zyklusfrequenz. Und deswegen ist im Prinzip die ganze Architektur

00:06:31: und auch das, was wir hier sehen, diese Beschaffenheit, ja die Anordnung der Platinen, war daraufhin

00:06:37: optimiert, dass die Verbindung der ganzen Platinen so kurz wie möglich ist. Denn alleine, wenn die

00:06:43: Informationen durch diese Kabel alle laufen, brauchen die eine gewisse Zeit. Also hat Cray diese

00:06:49: Maschine so konzipiert, dass die Verbindungen zwischen den Logikplatinen so kurz wie möglich

00:06:54: wird. Wir haben immer jetzt den Namen Cray gesagt, das ist natürlich der Name der Firma,

00:06:58: aber das ist auch der Name von der Person. Aber bevor wir zu Herrn Cray selber kommen,

00:07:02: kommen wir zu ihrer Person. Sie haben noch mit so einem Gerät gerechnet, ja? Ja,

00:07:07: das ist tatsächlich hier auch die Abteilung im Heinz-Nixler-Museums-Forum, bei der ich immer

00:07:13: noch steilgeschwerde, weil das auch so ein bisschen meine wissenschaftliche Vergangenheit

00:07:17: repräsentiert. Ich komme ja selber auch aus der theoretischen Elementarteilchen-Physik,

00:07:23: habe an der Uni Wuppertal auf Supercomputern damals gerechnet, das war in den 90er Jahren.

00:07:30: Und ich hatte zwei Cray-Maschinen, auf die ich Zugriff hatte, am Forschungszentrum Jülich,

00:07:37: damals noch Kernforschungsanlage. Und da stand eine Vektormaschine, eine Cray YMP und eine

00:07:44: massive parallele Supercomputermaschine, die Cray T3E. Das waren die beiden Maschinen,

00:07:52: auf denen ich meine Elementarteilchen-Physik gerechnet habe. Und wie war das damals so?

00:07:58: Also ich meine, man kannte und sie ganz sicherlich damals schon Mikrocomputer und wusste, so sieht

00:08:06: ein Computer aus. Wissen Sie, wie das so kam, als Sie zum ersten Mal gesagt haben, okay,

00:08:10: wir haben jetzt eine Supercomputer? Und was das für ein Gefühl war, kann man sich da

00:08:14: gar nicht erinnern? Ja, der erste Kontakt, also diese eigentlichen Maschinen, die standen natürlich

00:08:20: irgendwo in einem Rechenzentrum. Und man hatte eigentlich gar nicht unbedingt Zugrifft darauf,

00:08:26: sondern da gab es dann Frontend. Das heißt, man hat sich einfach über eine Telnetverbindung

00:08:32: auf diese Maschinen aufgewählt und konnte dann Jobs starten oder enden oder schedulen. Das heißt,

00:08:38: man hatte gar nicht direkten Kontakt zu der Maschine. Aber das war ganz witzig, weil ich auch

00:08:44: damals schon als Fotograf gearbeitet habe. Habe ich mir dann eine Genehmigung auch organisiert,

00:08:50: dass ich diese Maschinen, auf denen ich so viel gerechnet habe, auch mal fotografieren durfte.

00:08:54: Also da hat die Neugier dann doch gesiegt. Dann haben sie überlegt, okay, oder wüssten Sie,

00:08:58: dass die speziell aussehen? Oder, ich meine, damals gab es ja, heute gibt es mal eine Bildersuche,

00:09:04: da gibt man das eine, dann sieht man sofort, wie das aussieht oder man guckt in den Schonennutz

00:09:07: dieses Podcasts nach. Aber damals gab es ja keine, Sie haben ja bestimmt nicht einen

00:09:11: Bildbank gehabt, wo die schönsten Cray-Computers drin verzeichnet waren. Nein, allerdings war

00:09:16: schon bekannt, dass Cray auch immer wieder Wert auf ein interessantes Design gelegt hat. Das

00:09:25: war damals auch für die Wuppertaler Supercomputer, für die Connection-Maschines, die aus England

00:09:30: kamen. Das waren auch tolle Technikobjekte, so wie so Monolithe, wie man sie aus 2001 kennt.

00:09:36: Auch mit Blinken im LED ist die zum größten Teil eigentlich nur irgendwelche Showeffekte hatten.

00:09:42: Aber mich hat das schon sehr, sehr fasziniert, weil diese Maschinen waren so unglaublich schnell

00:09:50: zu dieser Zeit. Also das, was wir berechnet haben mit unseren numerischen Methoden, wäre auf den

00:09:56: damals verfügbaren Sunwork Stations, die hätten Jahre gebraucht, um das zu berechnen. Und die waren

00:10:02: schon super. Das war schon auch was Besonderes, also weit von dem, was man damals sonst so hatte.

00:10:10: Also das heißt, Sie haben schon eine sehr persönliche Verbindung zu dem Gerät, aber dieses

00:10:16: Gerät, was wir jetzt hier haben, ist gar nicht das, was damals an Ihrer Uni war, sondern das kommt

00:10:23: aus den USA. Ja, das ist also eine Maschine, die aus den USA kommt. Das war der zweite Supercomputer

00:10:31: von Simu Kray aus Colorado damals, die aber sehr erfolgreich war. Selbst schon von der Kray 1 wurden

00:10:41: über 100 Maschinen verkauft. Also das war ein echter Erfolg. Und das war auch damals eine neue

00:10:47: Wissenschaftssparte, dass man wirklich numerische Physik gemacht hat auf diesen Maschinen. Das

00:10:54: war mit den damals den Computern gar nicht möglich. Und die Anwendungsbereiche gingen natürlich von,

00:11:00: ja, den Klassikern, die wir heute noch haben, wie Wetter- und Klimasimulationen, aber insbesondere

00:11:07: auch in dem Bereich der Atomphysik und der, ja, letztlich auch der Atomwaffenforschung. Das war

00:11:15: ein sehr, sehr starker Motor für diese Supercomputer, weil das Militär hat eigentlich schon mit dem

00:11:23: Kalten Krieg unglaublich große Rechnerkapazitäten benötigt für die Weiterentwicklung und die

00:11:30: Überprüfung der Nuklearwaffen. Um dann sozusagen physikalische Modelle für Sieg darauf zu berechnen,

00:11:37: anstatt die Bombezünden zu missen, konnte man dann Simulationen auf so einem Rechner laufen lassen.

00:11:41: Genau, das war ja schon damals in dem Los Alamos, in dem Inhettenprojekt, war das die große Herausforderung,

00:11:49: die Berechnungen durchzuführen. Wie muss ich beispielsweise die Implosionsbombe wirklich

00:11:55: zünden und wie viel Energie wird frei? Das sind sehr anspruchsvolle Prozesse, um so Wirkungsquerschnitte

00:12:02: auszurechnen. Da kommt Stochastik mit rein, das sind stochastische Kettenreaktionsprozesse.

00:12:08: Und man hatte auch schon damals in Los Alamos unheimlich hohen Rechenbedarf, aber hat das

00:12:14: noch alles mit mechanischen Rechenmaschinen gemacht. Und dann erst nach dem Krieg, ja eigentlich erst in den

00:12:20: 70er/80er Jahren hat man angefangen mit elektronischen Number Crunchers, also Supercomputern, dann diese,

00:12:29: ja auch die Simulation von Atomexplosionen, aber auch von zivilen Kernkraftwerken, dass man das

00:12:37: simuliert hat mit diesen Rechnern und mathematisch sehr anspruchsvolle Modelle. Und das war die

00:12:43: Lücke, die Cray eben auch besetzen wollte. 76, also weil sie gerade auch gesagt haben, Los Alamos,

00:12:49: tatsächlich die erste Cray 1 ist an nach Los Alamos gegangen. Damals 8,8 Millionen Dollar. Nur

00:12:57: irgendwie jetzt nur, weil sie gesagt haben, war sind 100 schon verkauft worden, hört sich jetzt erst mal

00:13:00: nicht so viel an. Bei einem Stück Preis von 8,8 Millionen und bei 8,8 Millionen ist mir jetzt gerade

00:13:04: auch egal, ob das damalige Dollar oder heutige Dollar sind, das weiß ich auch gar nicht. Aber das ist

00:13:09: natürlich eine Größenordnung. Und genau, da ist der erste hin verkauft worden und es war dann also

00:13:15: klar, es gibt einen Markt dafür, der logischerweise in der Militär, da gibt es natürlich die Knete,

00:13:22: also da ist das Geld vorhanden, aber eben auch außerhalb des Militärs. Und so kamen dann auch

00:13:28: Crays nach Europa. Die Industrie hatte da auch Interesse, ne? Ja, deswegen ist diese Maschine

00:13:34: auch ausgewählt worden, diese Cray 2, weil sie auch für Deutschland eine wichtige Rolle gespielt

00:13:40: hat, weil sie 1986 der erste Supercomputer war, der nach Europa gekommen ist. Das war damals die

00:13:49: Uni Stuttgart, die mit dem damaligen Ministerpräsidenten Lothar Spät einen Deal gemacht haben, um diese

00:13:56: Maschine, die hat ja immerhin 48 Millionen D-Mark gekostet. Und da hat man natürlich schon überlegt,

00:14:07: ist das jetzt ein reines Forschungsobjekt oder wie in den USA ist das auch interessant für

00:14:12: andere Institutionen. Und da hat man natürlich gemerkt, wir reden über Stuttgart, da gab es eine

00:14:17: Autoindustrie und das war die Zeit, wo man auch angefangen hat mit finite Elementesimulationen,

00:14:24: beispielsweise auch Motoren, Karosserien zu entwickeln, Crash-Tests zu machen und das auf

00:14:31: Computern zu simulieren. Und das gab ein Konsortium aus Industrie und Forschung, die dann eben diese

00:14:38: vielen Millionen, 48 Millionen D-Mark aufgebracht haben, um den ersten Supercomputer nach Europa

00:14:46: zu holen, an die Uni Stuttgart. Und genau diese Maschine, also diese Cray 2, war dann an der

00:14:54: Uni Stuttgart installiert worden. Auch interessant, wie weit die Deutschen und wie weit Europa zum

00:15:01: Thema Rechenpower dahinter den Amerikanern hinterher hinkte. Wenn man sich überlegt, dass die

00:15:07: ersten Supercomputer, also der erste Cray 76 in den USA installiert, da folgten dann natürlich

00:15:13: relativ zeitig dann die Nächsten und dann gab es schon einen richtigen Markt dafür und zehn

00:15:18: Jahre später hat man dann in Deutschland, hat man dann in Europa irgendwann auch mal so ein bisschen,

00:15:24: ja, ich denke, dass das auch ein bisschen was mit der geschichtlichen Entwicklung zu tun hat.

00:15:28: Denn in Amerika gab es diese großen Forschungsprojekte, für die sehr viel Geld gab. Das war natürlich,

00:15:36: das war die Entwicklung der Nuklearwaffen und natürlich auch die Raumfahrtprojekte,

00:15:41: wo im Prinzip sehr viel Technologieinvestitionen getätigt wurden, die in Europa, in Deutschland

00:15:49: auch gar nicht stattfanden. Ich höre jetzt im Hintergrund immer mal Kinder und Jugendliche. Ist

00:15:53: aber total in Ordnung, finde ich, belebt den Podcast. Also wir sind eben ja mitten im Museum und

00:15:59: wir können eigentlich von Glück reden, dass gerade nicht so viel los ist, das wird sich ändern.

00:16:02: Ich weiß ja jetzt schon mal darauf hin, ich bin mir nicht sicher, wann dieser Podcast dann laufen

00:16:06: wird, aber es wird einen weiteren aus dem Heimslingstorff Forum geben, weil hier nämlich noch ein

00:16:10: Beretorkomputerfestival stattfindet, das ich natürlich auch noch besuchen werde. Ich komme mal

00:16:14: zu Seymour Cray, den Gründer von Cray, dem Namensgeber dieses Computers und er hat auch

00:16:20: mehrere Firmen gegründet und ist eigentlich Zeit seines Lebens jemand gewesen, der an Computern

00:16:25: und an der Verbesserung der Technologie gearbeitet hat und immer auch also dieses höher, schneller,

00:16:32: weiter war, war ausgemacht seine Sache. Also das war niemand der Kompromisse in irgendeiner

00:16:40: Form bei Rechenleistung, Geschwindigkeit oder sonst was eingehen würde, war es wahrscheinlich

00:16:43: auch erklärt, wie solche Computer zustande kommen, weil um das zu machen, um so weit in

00:16:49: Vorleistung zu gehen, wie es nötig ist, um die Innovationen überhaupt zu bringen,

00:16:53: die so einen Rechner bedingen, da muss man halt dann aber auch bereit sein zu sagen,

00:16:59: okay, also wenn das nicht klappt, dann gehen wir jetzt hier alle unter, denn das ist nicht

00:17:02: eine Entwicklung, die man einfach mal eben so macht. Also es gibt von ihm, es gibt über

00:17:06: ihn den Ausspruch von dem Chef des National Center for Supercomputing Applications, dass

00:17:14: er der Thomas Edison der Supercomputing Industrie gewesen sei, was wahrscheinlich, ich würde

00:17:19: sagen, also so wie ich es ist, ist jetzt nicht untertrieben. Und er selbst hat mal gesagt,

00:17:23: dass Computer eine einfache Formel beherzigen sollten, wenn der Preis sich verdoppelt,

00:17:29: dann sollte man mindestens vier mal so viel Geschwindigkeit bekommen. Was ich finde auch

00:17:33: in heutiger Zeit noch eine nette Ansage ist, selbst wenn man sich seine Heimrechner ankommt.

00:17:38: Und er hat halt damals noch bei der Control Data Corporation angefangen und die ersten

00:17:44: Computer entwickeln damals auch schon sehr kompromisslos auf Geschwindigkeit und auf

00:17:48: Hochleistung gesetzt. Was den anderen Leuten in der Firma, gerade in der Geschäftsführung,

00:17:53: wie ich finde nachvollziehbar ein bisschen unheimlich war, weil die gesagt haben, ja

00:17:56: Mensch, das ist doch mal einfach jetzt den Computer verkaufen und sich den nächsten

00:17:59: gleich hinterher. Das war nicht seins. Dann hat er eben dieses andere Unternehmen, Craig

00:18:05: gegründet, interessanterweise mit Finanzierung und Geld aus seiner vorliegenden Firma Control

00:18:10: Data Corporation, die das Ganze mit 300.000 Dollar mit angeschoben hatten, weil er selber

00:18:16: eben einfach, weil die auch wussten, okay, der macht auch eh weiter. Also dann können

00:18:19: wir ihn auch finanzieren und davon profitieren, dass der Mann halt das macht, was er macht.

00:18:24: Er war Zeit seines Lebens ein ausgemachter Feind des mittleren Managements. Diese Leute

00:18:29: empfand er eher als lästig, weil er sowieso auch nicht der Meinung war, dass er jetzt

00:18:33: irgendwie ein Geschäftslinge involviert sein müsste. Er möchte gerne Ruhe haben und möchte

00:18:36: gerne arbeiten. Das war so ein bisschen seine Maxime. Was natürlich auch nicht dazu geführt

00:18:40: hat, dass er jetzt irgendwie so ein großer Geschäftskubu oder sowas geworden wäre.

00:18:48: Er kam eben wirklich aus einem wissenschaftlichen Kontext und aus einem Ingenieurskontext und

00:18:53: das hat er Zeit seines Lebens auch so durchgezogen. Und das hat sich auch durchgezogen. Ich

00:18:58: bin schuldig, dass ich jetzt hier so einen Vortag halte, weil das ist mein Teil an den

00:19:01: ganzen Herr Fioff, muss ich das jetzt auch ertragen, dass die Craig II tatsächlich eben auch so

00:19:09: so eine Sache war, wo es Seymour Cray Silver gesagt hat, ich mache das jetzt, denn das

00:19:17: Paradigma mit dem die Cray funktioniert, schon die 1 und auch noch die 2, ist ein fundamental

00:19:25: anderes als das, was wir heute annehmen würden, wie so ein Computer funktioniert. Die CPU ist zum

00:19:30: Beispiel keine Mehrkern, also keine richtige Mehrkern, also keine Mehrkernprozessor, das ist ein

00:19:35: anderes Prinzip. Ja, also diese Maschinen waren ganz klar optimiert für die mathematischen

00:19:44: Notwendigkeiten der damaligen physikalischen Anwendungen und ja ich will jetzt noch nicht

00:19:49: zu mathematisch werden, aber im Prinzip sind es Vektormaschinen, die eine Operation besonders

00:19:58: gut können, nämlich großen Matritzen mit großen Vektoren zu multiplizieren und das

00:20:03: Interessante dabei ist, dass sie eigentlich immer die gleiche mathematische Operation machen,

00:20:10: also vielleicht kennen sie das noch von der linearen Algebra aus der Schule, eine Matrix

00:20:15: Multiplikation, 3x3 Matrix, mal ein Vektor oder wenn man ein Vektor mit einem Vektor multipliziert,

00:20:21: das heißt man geht immer so komponentenweise vor und man macht immer die gleiche mathematische

00:20:26: Operation und das war das, was diese Maschinen unheimlich schnell machen konnten, weil sie wussten

00:20:33: eigentlich schon immer, was die nächste Operation sein wird, weil man ja so eine ganze Matrix und

00:20:38: einen ganzen Vektor miteinander eben zum Beispiel multipliziert und man konnte von der Programmierung

00:20:45: her, konnte man sehr, sehr gut so ein Pipelining machen, das heißt man konnte eigentlich immer schon

00:20:51: die nächste Operation, man konnte immer schon die nächsten Zahlen aus dem Speicher laden,

00:20:56: weil man eigentlich wusste, was die nächste mathematische Operation ist und dadurch hatte die

00:21:01: Maschine eine unglaublich hohe Performance, also es war nicht der nächsten Befehle, war nicht

00:21:06: überraschend, sondern eigentlich das Betriebssystem wusste schon, welches sind die nächsten 10,

00:21:13: 20, 30 Daten, die ich vom Speicher lesen muss, weil ich sie dann eben multiplizieren muss,

00:21:19: beispielsweise und dadurch durch dieses Pipelining und diese Vektor Orientierung war das optimal

00:21:26: auf die damals wesentlichen physikalischen Probleme auch geeignet. Zeitgleich zu der

00:21:35: Entwicklung von der Cray 2, die eben noch diese Vektor-Prozessoren, die sie auch in der Cray

00:21:39: 1 präferiert hat, gab es aber bei Cray, dem Unternehmen Cray, nicht bei CIMA Cray, ein

00:21:44: weiteres Team und das arbeitete an einer Mehrkehrenlösung, die eben auf schiere Rechenpower setzte,

00:21:53: das war aber nicht seins, also da hat er Jahre für gebraucht, bis er mal irgendwann gesagt

00:21:57: hat okay, ich verstehe den Punkt, das kann man auch machen, aber er war da sehr überzeugt

00:22:01: von seinem Lösungsansatz, der ja damals auch funktionierte, also mein, das ist, er hat

00:22:06: ja auch recht gehabt. Allerdings ist die intern entwickelte Mehrkehrenmaschine mit dem Namen,

00:22:11: umso jetzt mein Gehirn gut wird jetzt bei XMP, XMP steht bei mir, XMP und PsylentMP,

00:22:17: wahrscheinlich die waren noch früher, die sind waren tatsächlich aber auch langsamer,

00:22:24: geringfügig langsamer, aber sie waren langsamer als die Cray 2, also zumindest in dem Punkt

00:22:29: hat er nochmal bewiesen, ach, sie gucken so skeptisch. Ja, das kam natürlich unheimlich

00:22:33: auf das Problem an. Und das war genau diese Entwicklung, habe ich selber auch miterlebt,

00:22:40: also ich hatte einerseits in Jülich die Cray YMP als klassische Pipeline-Vektorechner

00:22:48: für meine Simulation zur Verfügung, das war das Arbeitstier, da konnte man mit Fortran

00:22:55: 77 unglaublich performanten Code entwickeln und parallel dazu gab es dann die T3E, das

00:23:01: war dann so eine Multi-Prozessormaschine, auch mit Standardkomponenten, wo man auf einmal

00:23:07: sich viel mehr Gedanken machen musste über wie kommunizieren die Prozessoren miteinander,

00:23:13: was habe ich für eine Topologie, wie werden Daten ausgetauscht, das war dann damals schon

00:23:18: Fortran 90 mit Message-Passing, also wo man sich ganz viele Gedanken machen musste, wie

00:23:25: die Kommunikation des Problems aussieht, also vielleicht kann man sich das so vorstellen,

00:23:30: diese Vektorberechnungen, Matrix-Multiplikationen, großer Matritzen, das war für die Vektormaschinen

00:23:39: optimal, das lief so durch und hat richtig Gas gegeben, aber wenn man jetzt zum Beispiel

00:23:44: ein Gitter hatte, wenn man das aus der Klimaforschung oder aus der Wetterforschung kennt, wenn sie

00:23:49: die Welt aufteilen in einzelne Bereiche, die allen miteinander kommunizieren, dann sind

00:23:54: sie eher in dieser 3D-Tupologie drin, das passt besser zu dem Problem, aber es war eine große

00:24:03: Herausforderung auf diesen Multi-Prozessormaschinen, sehr performanten Code zu schreiben.

00:24:08: Das kann man sich auch gut vorstellen, heute wäre wahrscheinlich eine Analogie, Grafikkarte

00:24:13: und CPU, ne?

00:24:14: Das ist eine Superanalogie, weil wir kennen das ja heute, der Prozessor ist ja so ein

00:24:18: bisschen für alles verantwortlich, kann alles irgendwie auch relativ gut, aber wenn es

00:24:25: um Rechenanwendungen geht, die letztlich auch wieder so was wie Pipelining sind, zum Beispiel

00:24:31: wenn sie 3D-Beleuchtungen berechnen, 3D-Modelle für Computerspiele, dann sind sie auch wieder

00:24:37: in diesem Pipelining drin, weil sie auch immer die gleichen Berechnungen, es sind auch Matrix-Vektor,

00:24:43: das ist die ganze 3D-Programmierung, ist letztlich sehr ähnlich zu diesen frühen physikalischen

00:24:50: Problemen und das geht dann auf einer GPU sehr gut, weil man da sehr gute Pipelines hat,

00:24:56: weil man sehr gut vorausschauen kann, was sind die nächsten Berechnungen und KI ist

00:25:02: so eine andere Anwendung, die auch wiederum, da haben wir ja mathematisch, sind wir auf

00:25:06: der Ebene, denn so Algebra, es ist ein bisschen anders als die lineare Algebra, aber auch

00:25:12: da haben sie sehr kontinuierliche Rechenprozesse, die eigentlich, wenn sie so ein neuronales

00:25:19: Netz teachen oder ein Lernalgorithmus darauf laufen lassen, haben sie auch sehr viele Vektor-Operationen,

00:25:26: die da durchlaufen, die sehr gut eben auf so GPUs passen, nicht unbedingt auf die CPU.

00:25:31: Da habe ich schon meine Headline, die trafische Grafikkarte der Welt.

00:25:35: So, kehren wir nochmal kurz, also bevor wir wieder in die Vergangenheit zurückgehen, gehen

00:25:39: wir in die Gegenwart zurück.

00:25:41: Was kann das Ding?

00:25:42: Heute ist natürlich so eine Frage, die man sich stellt, also weigerlich, wir beide haben

00:25:48: uns unabhängig voneinander die Frage auf jeden Fall geschätzt und haben mal nachgeguckt,

00:25:52: was denn equivalent wäre, wenn man die Rechenleistung, also jetzt ist natürlich, wie Sie gerade gesagt

00:25:59: haben, das ist genau das Richtige, je nachdem.

00:26:02: Es kommt ja total darauf an, was man das Ding berechnen lässt.

00:26:06: Ich habe herausgefunden, es ist ein equivalent ungefähr zu einem iPad 2, bei Ihnen war es

00:26:10: auch ein Apple-Produkt?

00:26:11: Ja, ich habe dann auch mal nachgeguckt und bin auf die 2015er Apple Watch gestoßen und

00:26:19: die hatte schon die doppelte Rechenleistung dieser Cray 2.

00:26:23: Und die Rechenleistung steht bei mir mit 1,9 Gigaflux.

00:26:27: Also ich im Zweifelsfall in den Show-Notes befinden sich nochmal links zu den ganz genauen

00:26:34: technischen Daten und auch natürlich zu dem Gerät und natürlich auch zu Bildern von

00:26:38: dem Gerät.

00:26:39: Da kann ich natürlich nochmal ganz kurz zu sagen, ich habe das nämlich auch nochmal

00:26:42: nachgeguckt.

00:26:43: Also ein Prozessor, der mit den 244 Megahertz getaktet war, was unglaublich schnell war

00:26:48: zu der Zeit, hatte eine theoretische Peak Performance von 488 Mega Flux, also Millionen

00:26:57: Floating Point Operations per Second.

00:27:00: Und unsere Maschine hier hatte auch vier Prozessoren und dann kommt man eben auf diese 1,9

00:27:07: Gigaflux, Milliarden wirklich Floating Point Operations.

00:27:11: Also selbst wenn man, ja, das ist gut, dass Sie es nochmal hervorgehoben haben, zu der

00:27:18: damaligen Zeit 1985, nicht war auch nur annähernd, also wenn man jetzt die reine Taktleistung

00:27:25: schon ein, irgendwie in diesem Bereich.

00:27:28: Also zum Vergleich für alle Nachgeborenen, ein C64 in der Ausführung, die wir in Europa

00:27:34: hatten, hat knapp unter einem Megahertz.

00:27:37: An Taktfrequenz, was daran liegt, die Kiste teilweise durch die Synchrodiation mit dem

00:27:44: Fernsehsignal einen speziellen Takt haben muss, der amerikanische C64 ein bisschen schneller.

00:27:48: Eine CPU, die damals üblich war, auch noch zu der Zeit, obwohl ich schon älter war,

00:27:54: eine Z80, hat vier Megahertz.

00:27:56: Sie haben es vorhin gesagt, ein IBM PC6.

00:27:58: Gut, sagen wir mal, wir sind jetzt, wir sind jetzt mal generös und verpassen ihm acht,

00:28:04: weil es gab glaube ich auch schon acht Megahertz Intel CPUs.

00:28:08: Aber ja, da sind wir immer noch weit entfernt von 250 oder 7.

00:28:14: Ja, und das Problem, wenn Sie so hohe Taktfrequenzen, wenn Sie so hohe Schaltzyklen haben, ist natürlich

00:28:21: die Wärmeentwicklung.

00:28:22: Wenn Sie schalten, jeder Schaltprozess generiert ein gewisses Maß an Abwärme.

00:28:27: Und deswegen, also, Cray hat ja auch diesen wunderbaren Satz produziert.

00:28:34: Eigentlich ist Cray eine Firma für Kühlschränke.

00:28:37: Das habe ich auch noch mal gefunden.

00:28:39: Das zeigt natürlich, wenn Sie so hoch takten und so schnell rechnen können, dann haben

00:28:43: Sie unheimlich viel Abwärme.

00:28:44: Und deswegen musste diese Maschine, diese ganzen Platinen und diese ganzen Kabel, die wir hier

00:28:49: sehen, war in Flüssigkeit getaucht.

00:28:52: Das war natürlich eine nicht leitende Kühlflüssigkeit, die die Abwärme auch wirklich weggeführt

00:28:58: hat.

00:28:59: Vielleicht kennen Sie das nochmal von Gaming PCs, wo man schon mal eine Flüssigkeitskühlung

00:29:03: für Podcasts zu, schamlose Eigenwerbung.

00:29:05: Sehr schön, dass Sie darauf hinweisen, ja, genau, mit Flüssigkeitskühlung.

00:29:08: Und das war natürlich auch ein Punkt.

00:29:10: Deswegen haben wir ja auch das zweite Objekt hier direkt daneben stehen.

00:29:14: Das ist dann den Kondensor, wo dann die Kühlflüssigkeit auch wieder Wärme an die Umluft abgegeben hat,

00:29:21: bevor es wieder in das Gerät zurückgeführt wurde.

00:29:24: Also diese Maschinen, Cray 1, Cray 2, waren Flüssigkeitsgekühlte Maschinen und nur deshalb

00:29:30: konnten sie diese hohen Taktfrequenzen auch erreichen zu der Zeit.

00:29:34: Und ich glaube, wenn heute eine Apple Watch, die eine theoretische Rechenleistung von vielleicht

00:29:40: dem Doppelten der Cray 2 hatte, oder hat, dann, wenn die Uhr das wirklich rechnen würde,

00:29:47: diese ganzen Millionen Floating Points Operationen pro Sekunde würde das Gerät auch viel zu heiß.

00:29:53: Das würde überhaupt nicht funktionieren.

00:29:55: Und da reden wir über, was ist die theoretische Peak Performance eines Computers und wie viel

00:30:00: Prozent davon erreiche.

00:30:02: Und bei dem Multi-Prozessor Cray, waren wir froh, wenn wir 30, 35 Prozent mit unserem

00:30:10: quanten Chromodynamik-Code erreicht haben. Die YMP lief gerne mit 80 bis 90 Prozent der

00:30:18: theoretischen Peak Performance, wenn das in diesem Pipelining, in diesem Vektor abarbeiten

00:30:22: drin war.

00:30:23: Und ich denke, die heutigen Smartphones, die erreichen nicht mal 30 Prozent der theoretischen

00:30:32: Peak Performance.

00:30:33: Ja, und dann auch nur für sehr kurze Zeit.

00:30:35: Was natürlich auch dem muss man ja dazu sagen, das hat ja auch einen realen Hintergrund.

00:30:39: Die Anwendungsszenarien sind auch so.

00:30:41: Ich brauche auch meistens als Mensch nur sehr kurz die volle Performance, um eine Sache

00:30:47: so anzeigen zu lassen oder machen zu lassen, dass ich das jetzt sehe bei einem Smartphone

00:30:52: beispielsweise und dann die ganze Zeit über gar nicht.

00:30:55: Also das ist ja auch da, kommt es eben aufs Szenario an.

00:30:58: Aber sind es gerade gesagt, Kühlleistung, also nur um mal zu sagen, was das Ding dann an

00:31:02: Strom schluckte, das sind 150 bis 200 KW.

00:31:06: Und dann weiß man auch, wo die Wärme dann letztendlich herkommt.

00:31:09: Und interessant finde ich auch, dass diese, das anscheinend Cray sehr lange damit gehadert

00:31:15: hat, wie er diesen Rechner aufbaut.

00:31:17: Weil die Kühlproblematik und eben das Zerteilen der einzelnen Komponenten auf möglichst

00:31:24: kleinem Raum war sein größtes Problem.

00:31:27: Also das gibt tatsächlich die Geschichte, dass er zwischendurch, also wir haben natürlich

00:31:31: jahrelang an dem Ding, hat er daran gearbeitet, zwischendurch schon gesagt hat, okay, wir

00:31:35: lassen es.

00:31:36: Es ist nicht, es so geht es nicht.

00:31:37: Und man kurz davor war schon das Team zu entlassen und die Leute nach Hause zu sich

00:31:41: gesagt, machen wir doch nicht, bevor er dann tatsächlich irgendwie, also man beschreibt

00:31:48: es als so ein Heurekarm Moment, wo ihm dann die Idee kam, statt das zu verteilen auf einer

00:31:53: Leiterplatte, das im Raum, also als Stapel zu machen.

00:31:58: Und dieser Stapel wird von Rechnelementen, das sind acht Stück und in der Mitte sind

00:32:05: kleine Stifte wie so Pogo Pins, die das miteinander verbinden.

00:32:09: Und diese Stapel werden dann reingeklickt, das sind die Einzel-Elemente.

00:32:13: Und das ist halt das Geniale an diesem Aufbau.

00:32:16: Und an dem, durch dieses gesamte Konstrukt, fließt dann diese Flüssigkeit.

00:32:20: Und ich muss mal gerade gucken, wie die heißt.

00:32:24: Per, nee.

00:32:25: Nee, das habe ich hier nochmal nachgeguckt.

00:32:28: Diese Flüssigkeit heißt Flurinerd.

00:32:30: Ja.

00:32:31: Und die sollte auch nicht hier draußen rumlaufen.

00:32:34: Es gab ein Post, es gab ein Plakat von Cray, weil die Flüssigkeit sah aus sehr schön aus.

00:32:39: Wo sie das so gezeigt haben und wo auch, dass so außer als auch die Flüssigkeit auf dem

00:32:45: Boden glitzerte, wäre das der Fall gewesen.

00:32:48: Dann hätte man das Gebäude evakuieren müssen, weil die zersetzt sich zu einem giftigen Gas,

00:32:52: wenn sie austritt.

00:32:53: Also das ist nicht das, was man möchte.

00:32:55: Aber ja.

00:32:56: Ja.

00:32:57: Und die Cray als, also schon die erste Cray und auch die zweite Cray haben irgendwie,

00:33:03: finde ich, das Bild von dem Supercomputer geprägt, oder?

00:33:06: Also so stellt man sich den vor.

00:33:08: Also der kommt auch in Filmen vor, ne?

00:33:09: Das ist schon auch eine Requisite, die man gerne nimmt.

00:33:11: Ja, gerade durch diese ja möbelartige, aber die Ästhetik wurde auch in anderen Science-Fiction-Filmen,

00:33:18: wie beispielsweise 2001, UNSC im Weltraum, wurde das auch immer wieder mal aufgegriffen.

00:33:24: Also auch hier diese, ich glaube, das ist so eine Kunstlederbespannung.

00:33:27: Ich habe mich gar nicht getraut, die anzufassen, aber sie sieht, genau, es sieht aus wie rotes

00:33:30: Kunstleder.

00:33:31: Dann gibt es dazu massiv Metall, ich würde das mal als Alu.

00:33:35: Das ist dann wahrscheinlich Alu.

00:33:37: Das wird wahrscheinlich Alu sein.

00:33:38: Das muss dann natürlich halt auch wirklich dicht sein und also auch den Wasserdruck aushalten

00:33:42: können.

00:33:43: Da musste man dann entsprechend die Scheiben auch dicker machen.

00:33:46: Und die Verschraubung, da war natürlich, die ganzen Maschine hat, glaube ich, zweieinhalb

00:33:52: Tonnen gewogen.

00:33:54: Davon war ein Drittel des Gewichtes nur jetzt für die Kühlflüssigkeit reserviert.

00:33:59: Also das war schon, da waren, sind auch richtig Kräfte aufgetreten.

00:34:03: Genau, diese Anmutung, diese industrielle, schöne Anmutung hat eben auch den Hintergrund.

00:34:08: Das ist nicht nur Design.

00:34:10: Alles davon, oder so ziemlich alles davon, das habe ich mal abgesehen von der roten Kunststoffgespannung,

00:34:15: hat einen Hintergrund, einen technischen Hintergrund.

00:34:18: Das ist wirklich eine schöne Synthese aus Ingenieur und Design, aus Technologie und Design.

00:34:25: Ich weiß gar nicht, also anschalten, genau, kommen wir mal noch zum Punkt im Moment.

00:34:29: Sehen wir hier die Maschine und wir sehen nur Teile der Lüftung.

00:34:33: Da wird dran gearbeitet, richtig?

00:34:35: Genau, die müssen wir regelmäßig, wir haben natürlich normales...

00:34:39: Die Lüftung sagt schon Kühlung, natürlich.

00:34:41: Kühlung, wir lassen dann natürlich keine giftige Kühlflüssigkeit durchlaufen.

00:34:46: Aber wir haben das zu verdeutlichen, wie das auch ausgesehen hat im Original, haben wir

00:34:51: hier einen Wasserkreislauf.

00:34:53: Und der wird jetzt quasi dieser Akrühlglas-Konstruktion wird gerade gereinigt.

00:35:00: Dann, das sind Bison mit dem Aquarium, hat man natürlich nach einer gewissen Zeit ein

00:35:04: bisschen Algenbildung und das müssen wir jetzt gerade einmal reinigen.

00:35:07: Also man sieht hier natürlich diesen massiven Alu-Block mit den Zuleitungen und den Ableitungen.

00:35:13: Und das ist halt ein Riesenkondensor, um eben die Wärme an die Umluft auch wieder abzugeben.

00:35:19: Und ich finde, dass trotzdem alles davon doch kompakter wirkt, als man vielleicht annehmen

00:35:27: würde.

00:35:28: Also das ist auch weit entfernt von den raumfüllenden Computern der 50er Jahre.

00:35:32: Das ist eben im Grunde trotzdem ein moderner Computer.

00:35:36: Den man sehen kann im Einzigsdorf-Forum in Paderborn, neben vielen anderen Dingen auch.

00:35:41: Ich bin jetzt gerade gar nicht sicher, anschalten tun sie den natürlich nicht.

00:35:46: Also ich meine, der Rechner ist nicht im Betrieb gewesen, seit ich jetzt.

00:35:51: Nein, nein.

00:35:52: Ich denke, der ist seit 1993/94 war ja, ist er zurück an Craig gegangen.

00:36:02: Und dann ist er, ich glaube 95 ist er nach Paderborn gekommen.

00:36:06: Aber ich denke, seit damals ist er sicherlich nicht mehr am Strom gewesen.

00:36:11: Konnt man ja auch nicht machen, weil man dafür ja auch wieder die Kühlfüssigkeit hätte

00:36:16: einlassen müssen.

00:36:17: Das stimmt.

00:36:18: Das stimmt.

00:36:19: Herr Dr. Fihoff, vielen, vielen Dank für ihre Zeit.

00:36:25: Dafür, dass Sie auch nochmal aus dem persönlichen Erleben berichtet haben, dass wir jetzt ein

00:36:29: bisschen schlauer sind, was die Craig 2 und was die Supercomputer betrifft.

00:36:35: Vielleicht noch eine Information.

00:36:37: Ja.

00:36:38: Wie ist denn die Situation heute?

00:36:39: Stimmt, heutige Supercomputer.

00:36:41: Gibt es eigentlich noch diese Ansätze?

00:36:44: Craig hat immer mal wieder, auch in den 2000er Jahren, noch spezielle Supercomputer gebaut.

00:36:51: Aber wenn Sie sich heute anschauen, die Supercomputerlandschaft, das sind tatsächlich eigentlich alles massiv

00:36:59: parallele Systeme.

00:37:00: Die hier in Paderborn an der Uni haben wir auch gerade einen neuen Supercomputer installiert.

00:37:06: Und da reden wir dann über 100.000 Einzelprozessoren, die im Prinzip eine supermassiv parallele Rechnerarchitektur

00:37:16: bereitstellen, aber nicht mehr speziell für diesen Zweck entwickelt, sondern das sind

00:37:21: handelsübliche Inselprozessoren, die da als Server verbaut werden.

00:37:26: Und das Handelsaufweis, das Sie gerade gesagt haben, der Name Craig, viel.

00:37:31: Und das ist eben auch so, es gibt diese Firmen noch.

00:37:33: Beziehungsweise es ist keine kontinuierliche Fortführung der Firma, die Siema Craig gegründet

00:37:38: hat, das muss man dazu sagen, aber den Namen Craig gibt es in Verbindung mit den Supercomputeren.

00:37:44: Ja, 2019 hat Julio Packett Craig für 1,4 Millionen US Dollar gekauft.

00:37:50: Million oder ja, Million?

00:37:51: Million.

00:37:52: Million, Entschuldigung, natürlich Million.

00:37:53: Ich wollte ja sagen, 8 Millionen Währe, aber super schneblich, da sind wir ja bei einem

00:37:57: Viertel von dem Rechner, von den Menschen.

00:37:59: Genau, aber damit wären wahrscheinlich auch etliche Patente einhergegangen seit.

00:38:04: Dann folgt jetzt der Werbeblock in eigener Sache.

00:38:07: Alles zu Supercomputern, wenn es etwas Neues gibt zu Craig und natürlich zum Heinz-Nix-Dorf-Forum

00:38:12: Leesmann auf golem.de und damit verabschiede ich mich für diesmal bis zum nächsten Mal.