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Mit JURECA unter die Top500

Mit dem Supercomputer JURECA hat es das Forschungszentrum erneut auf die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt geschafft. Dank zusätzlicher 5 Petaflop/s – das entspricht 5 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde – ist er einer der schnellsten Rechner Europas. Vor allen Dingen aber ging damit erstmals weltweit ein Superrechner mit innovativer modularer Architektur in den produktiven Rechenbetrieb.

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5-Petaflop/s-Booster in der Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC) Copyright: Forschungszentrum Jülich / W.-P. Schneider
5-Petaflop/s-Booster in der Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC) Copyright: Forschungszentrum Jülich / W.-P. Schneider
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Das zweite Modul von JURECA ist so groß wie ein ganzer Superrechner: In 33 Schränken findet der sogenannte Booster in der Rechnerhalle des Jülich Supercomputing Centre (JSC) Platz. Die von Intel und dem JSC gemeinsam mit Dell EMC und ParTec entwickelte Erweiterung ist mit einer Netzwerkbrücke direkt verbunden mit dem ähnlich großen ersten Modul, dem Cluster, der 2015 von der Firma T-Platforms geliefert worden ist.

Das modulare Konzept von JURECA – JURECA steht für „Jülich Research on Exascale Architectures“ – geht zurück auf die von der EU geförderten Forschungsprojekte DEEP und DEEP – ER. Ziel der von der Jülicher Wissenschaftlerin Dr. Estela Suarez geleiteten Projekte war die Entwicklung einer modularen Supercomputer – Architektur, die speziell auf die Anforderungen moder ner Simulationscodes hin zugeschnitten ist. Verschiedenartige Module lassen sich über das Software – System „ParaStation“ der Münchener Firm a ParTec dynamisch zuteilen, so dass ihre jeweiligen Vorteile zum Tragen kommen können.

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„Das funktioniert dann so ähnlich wie ein Turbolader: ein Booster – Modul beschleunigt Rechnungen auf einem Cluster – Modul. Komplexe Teile des Codes, die sich nur schwer gleichzeitig auf einer Vielzahl von Prozessoren berechnen lassen, werden auf dem sogenannten Cluster – Modul ausgeführt, erklärt Prof. Thomas Lippert, Leiter des Jülicher Supercomputing Centre und Ideengeber des Konzeptes. „Einfachere Programmteile, die parallel mit
größerer Effizienz bearbeitet werden können – man sagt auch skalieren dazu – werden auf das Booster – Modul au sgelagert.“ Letzteres verwendet eine große Anzahl von relativ langsamen, dafür aber energieeffizienten Rechenkernen.

„Die erfolgreiche Installation und Integration des Boosters ist ein wichtiger Schritt für unser Bestreben, hochinnovative modulare Superc omputing – Systeme zu entwickeln und gemeinsam mit branchenführenden Firmen wie T – Platforms, Intel, Dell EMC und ParTec für wissenschaftliche Simulationen, etwa in den Materialwissenschaften oder der Hirn – und Klimaforschung, verfügbar zu machen”, erklärt Dr . Dorian Krause, verantwortlich für den Rechnerbetrieb am JSC. „Der Testlauf für die TOP500 war ein guter Beleg für die Leistungsfähigkeit des JURECA Cluster – Booster – Systems. Noch wichtiger ist jedoch, dass wir diese einzigartige Architektur nun für unsere gesamte User – Community verfügbar machen können”, so Krause.

“Wir freuen uns sehr über die erfolgreiche Umsetzung dieser neuen Rechnerarchitektur mit Hilfe unserer Software ParaStation . Diese Software wurde speziell für die einzigartige, originelle modulare Architektur dieser zukunftsweisenden Systeme entwickelt. Dies ist ein spektakulärer erster Schritt zur Bereitstellung des Exascale – Computers, der in der Welt für ständig wachsen de wi ssenschaftliche und zivile/ kommerzielle Anwendungen benötigt wird, vom Internet bis zum automatischen Fahren und vieles mehr. Eine Weltneuheit und ein bemerkenswerter Vorsprung im Wettlauf um die Spitze”, sagt Bernhard Frohwitter, CEO von ParTec.

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Forschungszentrum Jülich
Das Forschungszentrum Jülich gehört zur Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. In Jülich wird an umfassenden Lösungen für die großen gesellschaftlichen Herausforderungen in den Bereichen Energie und Umwelt sowie Information und Gehirn geforscht. Das Ziel ist es, Grundlagen für zukünftige Schlüsseltechnologien zu schaffen.

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