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Supercomputer beschleunigt Forschung

TU Darmstadt – Bis Ende 2014 entsteht ein Hochleistungsrechner für 15 Millionen Euro

Die Technische Universität Darmstadt kauft einen neuen Hochleistungsrechner, der außergewöhnlich vielseitig ist.

Treibstoff sparende Autos entwickeln, elektronische Bauteile effizient kühlen, Benetzungsphänomene ergründen, neue chemische Substanzen schaffen: Simulationen und Berechnungen am Computer sind in vielen Forschungsgebieten unverzichtbar. So vielfältig wie die Themen sind die benötigten Anwendungs- und Simulationsprogramme. Der neue Hochleistungsrechner der TU Darmstadt vereint daher unterschiedliche Rechnerarchitekturen, um die verschiedenen Programme mit ihren komplexen Algorithmen effizient zu nutzen.
Die Firma IBM baut den neuen Hochleistungsrechner in mehreren Phasen auf: Im Januar 2013 geht der erste Teil des Rechners mit rund 800 Rechenknoten in Betrieb. Bis Dezember 2014 wird der Rechnerkomplex ausgebaut.
Bis der Hochleistungsrechner komplett ausgestattet ist, wird er nach TU-Angaben rund 15 Millionen Euro kosten. Der Bund und das Land Hessen tragen diese Kosten jeweils zur Hälfte. Auf dem Campus Lichtwiese wird zurzeit ein neues Gebäude fertiggestellt, in das der Hochleistungsrechner einzieht.
In einem Hochleistungsrechner rechnen viele einzelne Computer, die sogenannten Rechenknoten, vereint und parallel. Sie teilen sich die Rechenaufgaben, koordinieren ihre Aktivitäten und tragen so die Ergebnisse am Ende zusammen. Im neuen TU-Hochleistungsrechner wird es in der ersten Phase über 700 Rechenknoten für Anwendungen mit „Message Passing Interface“ geben, der heute gängigsten Art der Programm-Parallelisierung. Sie sind für einen großen Teil der typischen Simulations-Anwendungen gedacht, die viel Rechenleistung (viele hundert bis tausend Rechenkerne) benötigen.
Vier MEM-Rechenknoten werden für Aufgaben zur Verfügung stehen, die viel Hauptspeicher benötigen und auf diesen schnell zugreifen müssen. Typische Anwendungen sind Gittergeneratoren für große Simulationsmodelle oder Anwendungen, deren Lastprofil stark dynamisch und nicht vorhersehbar ist.
768 Terabyte Festplattenspeicher mit einer Lese- und Schreibgeschwindigkeit von 20 Gigabyte pro Sekunde stehen den Wissenschaftlern für das schnelle Zwischenspeichern während der Berechnungen und Simulationen zur Verfügung. Für das längerfristige Ablegen wichtiger Daten und Programme sind 500 Terabyte Speicherplatz mit einer Lese- und Schreibgeschwindigkeit von bis zu fünf Gigabyte pro Sekunde vorhanden.
Ein besonders schnelles Netzwerk verbindet die Rechen- und Speicherkomponenten. Es ist über 50 Mal so schnell wie die übliche Rechnervernetzung und besonders für die effiziente Übertragung sehr vieler, sehr kleiner Nachrichten geeignet.
Die Nutzung des Hochleistungsrechners erfordert eine Verzahnung von Algorithmik, Softwaretechnik und Anwendungswissen, wie sie an der TU in der Graduiertenschule Computational Engineering vertreten ist. In einer Forschungskooperation zwischen TU und IBM wird die Rechenleistung der Programme optimiert, die für die TU Darmstadt besonders wichtig sind.

 

Artikel Text Laenge: 2884

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  • 08. September 2012
  • Von e
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