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Wer folgt JUQUEEN auf den Thron?

Atos und ParTec als Industriepartner für die Nachfolge des Jülicher Superrechners ausgewählt

Jülich, 16. November 2017 -- Ein Aushängeschild des Forschungszentrums Jülich geht im Frühjahr 2018 in den Ruhestand: JUQUEEN, lange Jahre schnellster Supercomputer Europas, soll einen Nachfolger bekommen. Das Forschungszentrum Jülich und das internationale IT-Unternehmen Atos haben auf der Supercomputing-Konferenz SC17 die Installation des ersten Moduls des Systems vereinbart. Dritter Partner ist das Münchner Software-Unternehmen ParTec. Das neue System soll im Rahmen des Gauß Centre for Supercomputing (GCS), dem die drei Rechenzentren des Forschungszentrums Jülich (JSC), der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (LRZ) und der Universität Stuttgart (HLRS) angehören, als nationaler Höchstleistungsrechner betrieben werden. Getragen und finanziert werden das GCS und seine Superrechner gemeinsam vom Bund und den drei Sitzländern. Darüber hinaus wurde mit dem Hersteller Lenovo eine Erweiterung des zentralen Jülicher Speichersystems beschlossen.

„Das JSC geht mit seinem modularen Konzept neue Wege“, erklärt Prof. Thomas Lippert, Direktor des JSC. „Das nun geplante erste Modul der Nachfolge von JUQUEEN ist auf ein breites Spektrum von sehr komplexen Anwendungen in Simulation und Datenanalyse zugeschnitten. Dafür benötigt man größte Speicher, massive Netzwerke und superschnelle Ein- und Ausgabe-Systeme.“

Mit einer nominellen Spitzenleistung von 12 Petaflop/s – das entspricht 12 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunden – wird bereits diese erste Ausbaustufe auf eine doppelt so hohe Rechenleistung ausgelegt sein wie das in die Jahre gekommenen Vorgängersystem. Binnen zwei Jahren soll das System durch ein zweites Modul mit einem gemeinsamen Netzwerk komplettiert werden. Dieses zweite Modul wird dann speziell auf Anwendungen getrimmt, die höchste Rechenleistungen benötigen.

Die Entscheidung für Atos als Hardware-Lieferant wurde in einem zweistufigen wettbewerblichen Beschaffungsverfahren des Forschungszentrums Jülich getroffen. Das Modul soll in der ersten Hälfte des Jahres 2018 installiert werden und basiert auf der Sequana-Architektur von Atos. „Eine hohe Integrationsdichte und eine effiziente Kühlung mittels Warmwassers erlauben signifikante Einsparungen bei den Betriebskosten“, erklärt Dr. Michael Stephan, technischer Experte am JSC für das System. „Anders als beim Vorgängersystem kann das Wasser, mit dem die Racks gekühlt werden, wesentlich wärmer sein als die normale Umgebungstemperatur. So lässt es sich im Kühlkreislauf direkt an der Außenluft kühlen, ohne dass dafür energieaufwändig zusätzliche Kälte erzeugt werden müsste.“

Treffen SC17Treffen auf der Supercomputing-Konferenz SC17 (v. l. n. r.): Hugo Falter (ParTec), Prof. Thomas Lippert (JSC), Dr. Thomas Eickermann (JSC), Arnaud Bertrand (Atos), Dr. Dorian Krause (JSC)
Copyright: Forschungszentrum Jülich / F. Janetzko

Der Supercomputer wird im Co-Design-Ansatz gemeinsam von den Partnern Atos, Forschungszentrum Jülich und ParTec entwickelt. „Als führender Hersteller von Supercomputer-Systemen in Europa freuen wir uns ganz besonders, diesen höchst innovativen Weg hin zum modularen Supercomputing mit unseren Partnern zu beschreiten“, sagt Dr. Martin Matzke, SVP Big Data and Security von Atos Deutschland. „Unser Hauptbeitrag in diesem Co-Design ist unsere neue Sequana-Architektur, welche spezifisch für die besonderen technologischen Anforderungen des Exascale-Computings hin entwickelt wurde.“

Eine neue Ära des Supercomputing

Modulares Supercomputing, eine Idee, vor fast 20 Jahren von Prof. Lippert konzipiert, konnte durch das JSC und ParTec in den von der EU geförderten Forschungsprojekten DEEP und DEEP-ER gemeinsam mit vielen Partnern aus Forschung und Industrie in die Realität umgesetzt werden. „Seit 2010 entwickeln unsere Experten die Software, die in Zukunft die Verbindung mehrerer Module zu einem System schafft“, sagt Bernhard Frohwitter, CEO von ParTec. „Unser Ziel ist es, die führende Software für das Exascale-Rechnen bereitzustellen.“

Am JSC ist jüngst gezeigt worden, dass modulares Supercomputing tatsächlich funktioniert: Mit der Erweiterung von JURECA (siehe Pressemitteilung vom 13. November 2017), ging erstmals weltweit ein modularer Superrechner mit innovativer Cluster-Booster-Architektur in Betrieb. Nun befindet sich das nächste modulare System in Vorbereitung.

Universelles Werkzeug für die Wissenschaft

Supercomputer sind zum universellen Werkzeug für die Wissenschaft geworden. Simulationen auf Superrechnern sind unverzichtbar, um wissenschaftliche Modelle in unterschiedlichen Bereichen wie der Quantenphysik, den Klima- oder Neurowissenschaften zu überprüfen. Gleichzeitig erlauben sie Einblicke und Erkenntnisse, etwa in die Struktur und das Verhalten von wichtigen Bausteinen des Lebens, grundlegende Materialeigenschaften oder chemische Vorgänge unter extremen Bedingungen, die aus physikalisch-technischen, finanziellen und ethischen Gründen nicht anders möglich sind.

Das Jülich Supercomputing Centre beschafft und betreibt das neue System als Mitglied des Gauss Centre for Supercomputing (GCS), dem Zusammenschluss der drei nationalen Höchstleistungsrechenzentren in Deutschland. Die Rechenzeit wird über etablierte Peer-Review-Verfahren an nationale und europäische Projekte vergeben. Unterstützt werden das GCS und das Forschungszentrum Jülich durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung und das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen sowie Ministerien in Baden-Württemberg und Bayern.

Erweiterung des zentralen Speichersystems

Weiterhin ist auch ein Ausbau des zentralen Jülicher Speichersystems geplant. Gemeinsam mit dem Hersteller Lenovo hat das Forschungszentrum Jülich eine Erweiterung und teilweise Erneuerung des Systems von 20,3 auf dann insgesamt 81,6 Petabyte vereinbart. Die zentral erreichbare Speicherplattform JUST (Jülich Storage) stellt schnellen Speicher für die Höchstleitungsrechner im JSC bereit. Auf dem System werden unter anderem Daten von Jülicher Großprojekten wie dem europäischen Human Brain Project und dem Jülicher Gehirnatlas sowie dem Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), einem auf der Internationalen Raumstation ISS installierten Antimaterie-Detektor, gesichert.

Das neue JUST System wird auf Lenovos „Distributed Storage Solution for IBM Spectrum Scale“ (DSS-G) basieren. Die Bandbreite wird sich infolge des Upgrades mehr als verdoppeln und eine Zugriffsgeschwindigkeit von bis zu 500 GB/s ermöglichen.

Weitere Informationen:

Jülich Supercomputing Centre (JSC)

Gauss Centre for Supercomputing (GCS)

ParTec Cluster Competence Center

Atos

Lenovo Distributed Storage Solution for IBM Spectrum Scale (DSS-G)

Weitere Inhalte:

Die Jülicher Wissenschaftlerin Prof. Kristel Michielsen hat kürzlich auf dem chinesischen Superrechner Sunway TaihuLight gerechnet, der die TOP500-Liste der schnellsten Computer der Welt anführt. Die aktuelle Fassung der Liste wurde Anfang der Woche veröffentlicht. Michielsen hatte beinahe den gesamten chinesischen Superrechner belegt und einen Quantencomputer mit 45 Qubit simuliert - damit konnte sie den Weltrekord aus dem Frühjahr einstellen. In Forschung Aktuell (DLF) am 15.11.2017 sprach sie über aktuelle Entwicklungen in der TOP500 und ihre Arbeit auf dem chinesischen Superrechner.

Audio: Interview zur aktuellen TOP500-Liste der schnellsten Rechner der Welt (Deutschlandfunk, Forschung aktuell 15.11.2017)

Neu erschienen: Exascale Newsletter 03-2017

Erfahren Sie mehr über die Forschung im Bereich Supercomputing und Big Data in der aktuellen Ausgabe des "Exascale Newsletter"

Themen u.a.:

• Superrechner sollen bei Nasennebenhöhlen-OPs helfen
• Big-Data-Projekt für die medizinische Bildgebung und weitere Anwendungen gestartet
• Video: Jülicher Forscher organisiert als erster Nicht-Amerikaner die wichtigste Supercomputing-Konferenz SC17 in Denver (USA)

www.exascale-news.de

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert
Direktor des Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Tel.: +49 2461 61-6402
E-Mail: th.lippert@fz-juelich.de

Dr. Michael Stephan
Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Tel. +49 2461 61-1447
E-Mail: m.stephan@fz-juelich.de

Pressekontakt:

Tobias Schlößer, Pressereferent
Forschungszentrum Jülich
Tel. +49 2461 61-4771
E-Mail: t.schloesser@fz-juelich.de


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