JUQUEEN trägt Europas Supercomputer-Krone

Auf der Halbjährlich erscheinenden TOP500-Liste rechnet sich der Forschungsrechner JUQUEEN mit 5,033 Petaflops an die Spitze von Europas Rechenzentren. Noch im Sommer hatte diese Stellung mit rund 3 Milliarden Operationen pro Sekunde der Garchinger SuperMUC-Rechner inne.

Wie auch der Münchner Kollege SuperMUC setzt JUQUEEN auf eine Wasserkühlung. Diese IBM-Entwicklung war in München zum ersten Mal in einem kommerziellen System zu Einsatz gekommen.

Der Rechner JUQUEEN wird zu 90 Prozent mit Wasser gekühlt, das zwischen 18 und 25 Grad warm ist, wie das Rechenzentrum mitteilt. Die restliche Abwärme wird über die Luft abgeführt. JUQUEEN mit 393.216 Rechenkernen in 24 Racks erreicht eine Effektivität von zwei Gigaflops pro Watt und zählt damit zu den energieeffizientesten Superrechnern der Welt. Unter anderem durch die innovative Wasserkühlung haben die Ingenieure in Jülich die Effizienz im Vergleich zum Vorgänger JUGENE um das Fünffache verbessert. Anfang 2013 soll der Rechner noch um weitere vier Racks erweitert werden.

“JUQUEEN ist ein leuchtendes Beispiel für eine Implementierung der IBM POWER-Architektur im Hinblick auf die erreichte Leistung und Energieeffizienz”, sagt Melanie Fuchs, HPC Manager, IBM Deutschland. Und so sind derzeit unter den ersten 10 Rängen mehrere IBM-Systeme, die auf der speziell für den wissenschaftlichen Einsatz abgestimmten und damit sehr effizienten BlueGene/Q-Architektur basieren.

Das System eignet sich insbesondere für Programme, die parallel auf einer sehr großen Anzahl von Rechenkernen laufen können. “JUQUEEN zielt vorrangig auf die Lösung hochkomplexer wissenschaftlicher Fragestellungen ab”, erläutert der Direktor des Jülich Supercomputing Centre, Prof. Thomas Lippert. “Von der gesteigerten Rechenleistung profitieren Projekte aus verschiedenen wissenschaftlichen Gebieten wie den Neurowissenschaften, der computergestützten Biologie und der Energie- und Klimaforschung. Sie erlaubt komplizierte Berechnungen im Bereich der Quantenphysik, die bisher nicht durchführbar waren”, so Prof. Thomas Lippert.

“Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler finden hier ideale Bedingungen vor, um aufwendige Klima- und Atmosphärensimulationen durchzuführen, umfangreiche Gehirn- oder Galaxienmodelle zu erstellen oder neue Materialien und Teilchen zu erforschen”, komentiert Prof. Achim Bachem, Vorsitzender des Vorstands des Forschungszentrums Jülich.

Jülicher Wissenschaftler hatten im Rahmen des Exascale Innovation Center (EIC), einem Gemeinschaftsprojekt von IBM und dem Forschungszentrum Jülich, frühzeitig Zugang zur BlueGene/Q-Architektur und konnten ihre Anwendungen vorab auf einem Prototyp anpassen.

Auf JUQUEEN liefen bereits umfangreiche Berechnungen aus dem Bereich der Elementarteilchenphysik und zu Phasenübergängen in Datenspeicher-Materialien. Darüber hinaus nutzen Jülicher Hirnforscher das neue System, um darauf die Aktivität in Hirnstrukturen zu simulieren. JUQUEEN verspricht außerdem neue Möglichkeiten für das Human Brain Project, dessen Hauptziel die Simulation des menschlichen Gehirns ist. Hier wurde bereits entdeckt, in welcher Hirnregion Schokolade und Kaffee wirken. Das Projekt ist eines von sechs Vorhaben, die sich derzeit in der Endauswahl des europäischen FET-Flagship-Programms um Fördergelder von bis zu einer Milliarde Euro bewerben.

JUQUEEN finanziert sich zu gleichen Teilen aus Bundes- und Landesmitteln und das Forschungszentrum Jülich im Forschungsprogramm Supercomputing der Helmholtz-Gemeinschaft betreibt den Rechner. Der neue Jülicher Spitzenrechner steht Wissenschaftlern aus Deutschland und ganz Europa offen. Zwei Drittel der Rechenzeit vergeben das Gauss Centre for Supercomputing (GCS), einem Zusammenschluss der drei nationalen Höchstleistungsrechenzentren in Jülich, Garching und Stuttgart, und die europäische Forschungsinfrastruktur PRACE. Ein weiteres Drittel ist den Nutzern des Forschungszentrums Jülich und der Jülich-Aachen Research Alliance (JARA) reserviert.

In der Top500-Liste könnte 2014 jedoch wieder ein anderer Rechner an Europas Spitze stehen. Denn bis dahin will das LRZ, der Betreiber des Münchner Rechners SuperMUC, das IBM-System auf eine REchenleistung von rund 7,2 Petaflops aufrüsten.