Gemeinsam das Computing revolutionieren.

Neue Wege für die weltweit datenintensivsten Herausforderungen.

Wie schnell die Prozessoren im High Performance Computing auch arbeiten, die Antworten sind nur so schnell wie es das Netzwerk zulässt. Um diese Aufgabe zu lösen, entwickelte der amerikanische Mathematiker Dr. Coke Reed eine ehrgeizige Idee. Dabei half ihm die Zusammenarbeit mit Plexus, die technische Machbarkeit zu prüfen und eine völlig neue Computing-Architektur auf den Markt zu bringen.

LÖSUNGEN IM FOKUS

KUNDE:

Data Vortex Technologies

PRODUKTE:

Data Vortex High Performance Computing Systeme

LÖSUNG:

  • Design und Entwicklung
  • Supply Chain-Lösungen
  • Neue Produkteinführung (NPI)
  • Fertigung
  • Aftermarket Services

Die revolutionäre Idee von Mathematiker Dr. Coke Reed.

Gemeinsam mit der polnischen Mathematikerin Dr. Krystyna Kuperberg hatte Dr. Coke Reed ein seit einem halben Jahrhundert bestehendes mathematisches Problem gelöst: Das sogenannte "Problem 110" von Stanislaw Ulam befasste sich mit der Bewegung von Partikel in der Art und Weise eines Wasserwirbels. Reed ging der Frage nach, ob die gleichen dynamischen Prinzipien, die für die Partikelbewegung verantwortlich sind, auch auf den Strom von digitalen Daten anwendbar sind. Könnte die Antwort auf das "Problem 110" nicht auch für die Entwicklung eines neuen Typs von Computer genutzt werden?

Die Idee, ob sich die dynamische Prinzipien von Partikeln auch auf Daten anwenden ließen, kam Dr. Coke Reed im Rocky Mountain National Park.

Plexus arbeitete in allen Phasen Seite an Seite mit Dr. Reed und seinem Team, um das Data Vortex-Konzept zu verwirklichen.

Eine ganzheitliche Partnerschaft.

Reed war sich sicher, dass sich hinsichtlich Geschwindigkeit und Leistungsfähigkeit von Supercomputern ein enormer Fortschritt möglich war. Noch war die Idee jedoch nur ein grobes Konzept. Um die technische Machbarkeit zu prüfen und einen entsprechenden Rechner zu realisieren, war Reed auf echte Entwicklungs-Expertise angewiesen. Als Partner entschied er sich 2008 daher für Plexus. In enger Zusammenarbeit mit Mike Ives, Senior Principal Engineer bei Plexus, konnte die mathematische Lösung in eine Engineering-Lösung umgesetzt werden. Ives setzte sich intensiv mit den Patenten von Reed auseinander und konnte schließlich mittels einer HDL-Simulation (Hardware Description Language) nachweisen, dass Reeds ursprüngliches Konzept richtig war. Von da an waren Plexus und Data Vortex echte Partner, die gemeinsam daran arbeiteten, das revolutionäre Data Vortex-System zu realisieren.

Das Projekt ähnelte in vieler Hinsicht einem Startup-Unternehmen: Gemeinsam mit Reed entwickelte Plexus den neuen Supercomputer. Da das Projekt privat finanziert wurde, mussten sich die Entwickler auf jeder Stufe neu beweisen und die Investoren immer wieder überzeugen. Im ersten Schritt mussten sie durch eine erfolgreiche Simulation die Realisierbarkeit des Designs glaubhaft zu belegen. Anschließend musste das Design auf ein physisches FPGA übertragen werden. Daneben war es notwendig einen kleinformatigen Prototypen zu bauen, dessen Performance zu messen und die gewonnenen Daten für die Realisierung eines Hardware-Prototyps im Maßstab 1:1 zu nutzen.

2011 konnten die Teams von Data Vortex und Plexus schließlich drei Beta-Test DV102 Systeme entwickeln, fertigen und an Kunden ausliefern. Installiert wurden die Systeme an der University of North Dakota, im Texas Advanced Computing Center an der University of Texas und im Plexus eigenen Boulder Design Center in Colorado.

Eine neue Art von Supercomputer.

Der einzigartige Aufbau des Data Vortex Netzwerks ist nicht einfach nur ein weiterer kleiner Schritt in der Evolution der Computertechnologie – eher ein Durchbruch, der die wissenschaftliche Forschung von den Einschränkungen der konventionellen Computerwissenschaft befreit hat.
 
Das Data Vortex Netzwerk ist ein dynamisches System mit Selbstrouting, das eine viel schnellere Prozessor-zu-Prozessor-Kommunikation erlaubt. Es ist ohne merkliche Zunahme der Latenz skalierbar, weil es kleine Pakete in einem Netzwerk ohne Engpässe überträgt. Dies ist in einem Netzwerk mit Querverbindungen einfach nicht möglich. Das Ergebnis ist ein System, das enorme Performanceverbesserungen für Anwendungen mit massiven Datenmengen ermöglicht. Je nach Anwendungsfall, bietet ein Data Vortex-System eine 32 bis 100-fache höhere Performance gegenüber einem vergleichbaren System mit derselben Anzahl von x86 Cores.
 
In der Forschung, der Regierung oder in anderen Einsatzbereiche von Big-Data-Anwendungen und KI (Künstliche Intelligenz) – wo immer riesige Informationsmengen verarbeitet werden müssen, kann Data Vortex schneller und effizienter antworten als konventionelle Computersysteme. In den USA, kommen Data Vortex-Systeme bereits in verschiedenen Regierungs- und Forschungsstandorten zum Einsatz, darunter das Energieministerium, das Center for Advanced Engineering and Technology Education (CENATE) am Pacific Northwest National Laboratory und das Center for Research in Extreme Scale Technologies (CREST) an der Indiana University Bloomington.

Das Data Vortex-System ermöglicht massiven Datenaustausch zwischen Prozessoren und löst so sehr große Daten-Probleme.

Plexus ist stolz darauf, an den revolutionären Entwicklungen im Bereich High Performance Computing mitzuarbeiten und auch in Zukunft Innovationen in Zusammenarbeit mit Data Vortex zu realisieren.

Kontinuierliche Innovationen

Mit Data Vortex hat Plexus an den Anfängen einer bahnbrechenden Technologie im Bereich High Performance Computing mitgewirkt. Während andere Computerhersteller angesichts des frühen und größtenteils unausgereiften Konzepts auf eine Zusammenarbeit verzichteten, stellte sich Plexus dieser spannenden Herausforderung. Das Team erkannte die Tragweite von Reeds Vision und war bereit, in die Umsetzung der Idee zu investieren. Tatsächlich war es gerade die Kombination aus Entdeckung, Innovation und schwieriger Problemlösung, die Plexus hier anspornte.
 
Bis heute verbindet Data Vortex und Plexus eine einzigartige Zusammenarbeit. Das Plexus-Team beteiligt sich an der Installation von Systemen und bietet Data Vortex-Kunden direkten Support. Mike Ives und Projektmanager Bill Stube sprechen im Auftrag von Data Vortex regelmäßig auf Kongressen oder bei Kundenveranstaltungen. Darüber hinaus besucht Data Vortex mit potentiellen Kunden auch Standorte von Plexus, um die umfassende Expertise des EMS-Dienstleisters zu demonstrieren – und um zu zeigen, wie flexibel Plexus auch in der Fertigung auf wachsende Anforderungen reagieren kann.
 
In vielerlei Hinsicht nutzt Data Vortex Plexus als Forschungs- und Entwicklungsabteilung. Neben mehreren zusammen eingereichten Patenten, beauftragte Data Vortex Plexus damit, die Produktlinie um vollständige Systemen, Switches und Schnittstellen-Controllern zu erweitern und die nächste Generation von Systemen zu entwickeln. Hier kann Plexus alle Bereiche seiner umfassenden Services zur Produktrealisierung voll ausschöpfen.
 
Die langjährige Zusammenarbeit verdeutlicht das hohe Vertrauen von Data Vortex in Plexus. Der EMS-Dienstleister ist stolz darauf, an den revolutionären Entwicklungen im Bereich High Performance Computing mitzuarbeiten und schätzt das von Dr. Coke Reed und seinem Team entgegengebrachte Vertrauen. Der Realisierung von weiteren Innovationen in Zusammenarbeit mit Data Vortex steht damit nichts im Weg.

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