IBM übergibt Europas schnellsten Rechner an LRZ

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Europas schnellster Rechner geht ‘ans Netz’. Doch die IBM-Schöpfung SuperMUC zeichnet sich auch noch durch andere Besonderheiten aus: Er basiert auf Standard-Komponenten und ist der erste kommerzielle Superrechner mit Heißwasserkühlung.

Hoher Besuch fand sich Anlässlich der Übergabe von Europas schnellsten Rechner im bayerischen Garching bei München ein. Im Rahmen eines Festaktes mit Bundesforschungsministerin Annette Schavan (CDU) und dem bayerischen Wissenschaftsminister Wolfgang Heubisch (FDP) wurde jetzt am Leibnitz Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften SuperMUC, der neue Höchstleistungsrechner des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) offiziell in Betrieb genommen.

Er ist laut der aktuellen Top-500-Liste der leistungsfähigsten Supercomputer mit mehr als 3 Petaflops Rechenleistung derzeit der schnellste Rechner Europas und der viertschnellste Rechner der Welt.

LRZ-Leiter Arndt Bode, IBM-Chefin Martina Koederitz, Bundesforschungsministerin Annette Schavan und der bayerische Wissenschaftsminister Wolfgang Heubisch beim Festakt zur Übergabe des SuperMUC (Bild: Peter Marwan/ZDNet.de).

SuperMUC ist ein System X iDataPlex von IBM mit insgesamt über 155.000 Rechenkernen. Für die zu verarbeitenden Daten stehen mehr als 330 Terabyte Hauptspeicher zur Verfügung, die über ein nicht-blockierendes InfiniBand-Netzwerk mit Fat-Tree-Topologie kommuniziert werden können. Darüber hinaus lassen sich bis zu 10 Petabyte in einem parallelen GPFS-Dateisystem von IBM zwischenspeichern. Als Betriebssystem kommt Suse Linux Enterprise Server zum Einsatz.

 

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Für die dauerhafte Speicherung der Benutzerdaten wie Programmquellen oder Eingabedatensätze steht eine Storage-Lösung von NetApp zur Verfügung. Sie bietet eine Kapazität von 4 Petabyte. Zusätzlich nutzt das LRZ für die langfristige Archivierung von Daten des SuperMUC 16,5 Petabyte Archivkapazität auf Bandsystemen.

“SuperMUC ist aus Prozessoren mit Standard-Befehlssatz aufgebaut, wie man ihn auch von Laptops, PCs und Servern kennt. Dadurch lässt er sich viel leichter programmieren als viele andere Supercomputer, deren spezielle Akzeleratoren einen enormen Aufwand bei der Anpassung von Programmen erfordern”, erklärt Arndt Bode, Leiter des LRZ.

Der Großrechner zeichnet sich aber auch dadurch aus, dass er nicht nur die Racks, sondern die einzelnen Prozessoren und Hauptspeicher direkt mit bis zu 55 Grad Celsius warmem Wasser kühlt. Diese Warmwasserkühlung wurde von IBM entwickelt und kommt im SuperMUC erstmals in großtechnischem Maßstab zum Einsatz.

In den Kupferrohren wird spezielles Wasser bis an die Prozessoren des SuperMUC geleitet. Dadurch erreicht IBM eine deutlich bessere Energieeffizienz als Luftgekühlte Systeme. Bild: ZDNet.de.

“SuperMUC ist ein Meilenstein auf dem Weg zu energiearmen, nachhaltigen und umweltfreundlichen Supercomputern und das Ergebnis aus mehrjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit bei IBM”, sagte Martina Koederitz, Vorsitzende der Geschäftsführung der IBM Deutschland, anlässlich der Übergabe des Systems.

Über die Warmwasserkühlung kann das Rechentrum im Vergleich mit einer traditionellen Luftkühlung rund 40 Prozent des Energiebedarfs einsparen. Zudem speist die Warmwasserkühlung auch die Gebäudeheizung und sorgt so für zusätzliche Einsparungen.

Die neue Rechnerklimatisierung will IBM auch über SuperMUC hinaus weiterentwickeln: “Unser Plan ist, mittelfristig die Kühlstrukturen direkt auf die Rückseite der Prozessoren zu integrieren, um aufeinandergestapelte 3D-Chips zu kühlen. Damit erreichen wir massive Verkleinerungen und Leistungssteigerungen: Der SuperMUC von heute könnte so langfristig auf die Grösse eines PCs schrumpfen”, erklärte Bruno Michel, Manager Advanced Thermal Packaging bei IBM Research Zürich und einer der Erfinder des SuperMUC-Kühlkonzepts.

“Erfolge im Höchstleistungsrechnen stärken die Wettbewerbsfähigkeit des Innovationsstandorts Deutschland und schaffen neue Wertschöpfungspotenziale für die Wirtschaft”, so Annette Schavan, Bundesministerin für Bildung und Forschung. “Dabei ist die Schnelligkeit der Supercomputer nur eine Seite der Medaille, die andere ist ihre Energieeffizienz. SuperMUC ist nicht nur der schnellste Supercomputer Europas, sondern mit seiner innovativen Warmwasserkühlung auch ein Musterbeispiel für Energieeffizienz.”

Das zahlt sich bei solchen Großprojekten auch für den Steuerzahler aus: Die Investitions- und Betriebskosten des jetzt installierten SuperMUC für fünf bis sechs Jahre einschließlich der Stromkosten betragen 83 Millionen Euro. Ohne die umgesetzten Innovationen, läge dieser Betrag deutlich höher.

“Spitzenleistungen machen den Wissenschaftsstandort Bayern für den Nachwuchs attraktiv”, betonte der bayerische Staatsminister Wolfgang Heubisch bei der Einweihung von SuperMUC. Weil auch High-Tech-Firmen auf Computersimulationen und Modellierungsexperten angewiesen seien, gehörten “Höchstleistungsrechner deshalb zu den Technologien, die unser Land auch weiterhin fördern muss, damit wir wettbewerbsfähig bleiben”.

 

Fotogalerie: So sieht Europas schnellster Rechner aus

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Mit dem Supercomputer können Forscher aus München, Bayern, Deutschland und inzwischen auch aus ganz Europa immer anspruchsvollere Modelle simulieren. Untersucht wird etwa, was im Inneren der Erde vor sich geht, wie Blut durch die Gefäße oder Luft durch die Lunge fließt oder welche Rolle dunkle Materie im Universum spielt. Weitere Anwendungsbeispiele beschreibt die aktuelle Ausgabe der Zeitschrift Akademie Aktuell, einer Publikation der Bayerischen Akademie der Wissenschaften.

Lange Zeit hielt das Rechenzentrum in Jülich den europäischen Rekord. Der ebenfalls wissenschaftlich genutzte Recher war aber schon damals über Monate hinaus ausgebucht, wie Professor Thomas Lippert, Leiter des JSC und des Institut für Advanced Simulations (IAS), erklärte. Lippert erklärt warum so viele Forscher dringend Rechenkapazitäten für ihre Forschungen brauchen: “Früher war die Simulation am Rechner nur eine Hilfswissenschaft. Inzwischen ist das zu einem eigenen Forschungsgebiet mit einem sehr hohen Stellenwert geworden.”

[mit Material von Peter Marwan, ZDNet.de]

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