Umweltfreundlicher Supercomputer

Der neue Goethe-Hochleistungsrechner wird den 2011 in Betrieb genommenen LOEWE-CSC ablösen, denn inzwischen hat sich Bedarf an Rechenzeit mehr als verdoppelt. Über das Hessische Kompetenz­zentrum für Hochleistungs­rechnen HKHLR können auch andere hessische Hoch­schulen den Super­computer nutzen. Der Wissenschaftsrat der Deutschen Forschungs­gemeinschaft fördert das Vorhaben mit insgesamt 7,5 Millionen Euro.

Volker Lindenstruth (Bild: FIAS)

„Mit dem Höchstleistungsrechner GOETHE-HRL knüpft die Goethe-Universität an ihre Green-IT-Erfolgs­geschichte an, die Ende 2010 mit dem LOEWE-CSC begann. Dem Team um Rechner­architekten Volker Lindenstruth ist es gelungen, das vom ihm entwickelte, innovative Konstruktions­prinzip weiter­zuentwickeln, das hohe Energie­einsparungen mit stark gestiegener Leistungs­fähigkeit verbindet. Dank dieser besonderen Eigenschaften ist der GOETHE-HRL auch für unsere Bewerbungen ihm Rahmen der Exzellenz­strategie nützlich“, so Universitäts­präsidentin Birgitta Wolff.

Besonders junge Forscher, die zu Beginn ihrer Laufbahn noch nicht über eigene Förder­gelder und Rechenzeit­kontingente verfügen, sollen bevorzugt von der kostenlosen Rechen­zeit profitieren. Bisher wurden Anträge auf Rechenzeit nur aus Hessen angenommen. Zukünftig sollen aber 25 Prozent der verfügbaren Rechen­zeit an wissenschaftliche Antrag­steller aus dem gesamten Bundes­gebiet vergeben werden.

Hauptnutzer des GOETHE-HLR werden an der Goethe-Universität die natur­wissenschaftlichen Fach­bereiche sowie die angeschlossenen Institute FIAS (Frankfurt Institute for Advanced Studies) und das BMLS (Buchmann Institut für Molekulare Lebens­wissenschaften) sein. Zu deren Forschungs­schwer­punkten gehört die Modellierung von lebenden Systemen, Öko­systemen und der Klima­dynamik, Simulationen in der Kern- und Teilchen­physik sowie der relativistischen Astro­physik, Material­wissenschaften, die Entwicklung hoch­effizienter Algorithmen und Verfahren sowie die Green-IT.

„Durch ihre Infrastruktur an Hochleistungs­rechnern konnte die Goethe-Universität in den vergangen Jahren hervor­ragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gewinnen und mehr als 60 Millionen Euro an Drittmitteln einwerben“, verdeutlicht Vize­präsident Enrico Schleiff die Bedeutung des neuen Super­computers für die Goethe-Universität.

Der Goethe-Hochleistungsrechner (GOETHE-HLR) wird prinzipiell ähnlich aufgebaut sein wie der LOEWE-CSC, aber wesentlich leistungs­fähiger. Geplant sind zwei miteinander verbundene Inseln. Die eine wird mit Prozessoren ausgestattet sein und die andere mit Parallel­rechnern auf der Basis handelsüblicher Grafik­karten. Die verschiedenen Rechner werden mit einem Hoch­geschwindigkeits­netzwerk verbunden. Verantwortlich für die Rechner­architektur sind Volker Lindenstruth und Hans Jürgen Lüdde, deren Super­computer bereits mehrfach Spitzen­positionen in internationalen Rankings für Rechen­leistung und Energie­effizienz erzielten.

Errichtet wird der Rechner im Rechenzentrum des LOEWE-CSC im Industriepark Höchst, dessen Eigner, die Firma Infraserv, für die Energie­versorgung des Rechen­zentrums verantwortlich ist. Die an der Goethe-Universität entwickelte Architektur des Rechen­zentrums wurde für ihre Energie­effizienz mehrfach ausgezeichnet und an verschiedenen Orten in Industrie und Forschung nachgebaut. So benötigt das Rechen­zentrum für die Kühlung nur sieben Prozent der Gesamt­energieaufnahme. Ein kosten­effizienter Betrieb wird durch den im Industrie­park erzeugten CO2-neutralen Strom gewährleistet sowie durch eine spezielle Infra­struktur für die Kühlung. (Quelle: GU / pro-physik.de)

Link: Architektur von Hochleistungsrechnern (V. Lindenstruth), Frankfurt Institute for Avanced Studies

Weitere Beiträge: V. Lindenstruth: Grafikkarten für die Datenflut – Wie Höchstleistungscomputer mit handelsüblichen PC-Grafikkarten noch schneller rechnen, Phys. J., Januar 2011, S. 23 (PDF, frei)

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