21. November 2025
Ein Forschungsteam unter Beteiligung des Jülich Supercomputing Centre (JSC) hat den renommierten „Gordon Bell Prize for Climate Modeling“ gewonnen. Die Gordon Bell Preise zählen zu den wichtigsten Auszeichnungen auf dem Gebiet des Hochleistungsrechnens. Überzeugt hat ein neuartiger Ansatz, mit dem sich das Erdsystem mit bisher unerreichter räumlicher Genauigkeit simulieren lässt. Dazu nutzte das Team Europas ersten Exascale-Supercomputer JUPITER am Forschungszentrum Jülich, und den Schweizer Superrechner Alps, der ebenfalls zu den schnellsten Rechnern der Welt gehört.
Im Zentrum steht eine besonders effiziente Simulation mit dem Erdsystemmodell ICON, welches Atmosphäre, Ozean, Landoberflächen und Meereis koppelt und mit einer horizontalen Auflösung von rund 1,25 Kilometern berechnet. Zum Vergleich: Bisher kamen Klimasimulationen mit dem ICON-Modell üblicherweise auf eine Genauigkeit von etwa 5-10 Kilometern. Die neue verbesserte Detailtiefe erlaubt es, zentrale Prozesse wie Konvektion, Starkniederschläge oder Meereswirbel deutlich realistischer darzustellen als bislang.
Möglich gemacht haben dies algorithmische Neuerungen und der gezielte Einsatz der leistungsstarken GH200-Hardware von NVIDIA, die auf JUPITER im Rahmen des JUPITER Early Access Program (JUREAP) genutzt wurde. Das Programm gewährt Forschenden bereits während der frühen Testphase Zugriff auf das System.
Dem Team unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Meteorologie und des Deutschen Klimarechenzentrums gelang es, die Fähigkeiten der GH200-Superchips von NVIDIA umfassend auszuschöpfen. Diese vereinen eine Grace-CPU und einen Hopper-Grafikprozessor (GPU) zu einem großen Superchip. Unterstützt wurden sie dabei von Forschenden der Universität Hamburg, des Jülich Supercomputing Centre (JSC), des nationalen Schweizer Supercomputing-Zentrum (CSCS), der ETH Zürich und NVIDIA.
Die Simulation zählt zu den ersten Modellrechnungen, die Grace-CPU und Hopper-GPU gleichzeitig für unterschiedliche, aber gekoppelte Modellteile nutzen. Dies ist ein entscheidender Schritt, um die heterogene Exascale-Architektur von JUPITER effizient einzusetzen und immer komplexere und genauere Klimarechnungen zu ermöglichen.
Für die Berechnungen wurde ICON auf bis zu 5120 Rechenknoten von JUPITER skaliert. Nach aktuellem Stand gehören diese Läufe zu den größten und technisch anspruchsvollsten Simulationen, die bislang auf dem System durchgeführt wurden. Beginnend mit dem ersten Entwicklungsmodul von JUPITER, JEDI, bis hin zum vollständigen System, konfigurierte das JSC den Supercomputer von Anfang an für den ICON-Code und bereitete JUPITER auf diese Simulationen vor. Das JSC unterstützte auch die Optimierung von ICON für die hybride Grace-Hopper-Architektur durch Tests und Leistungs-Evaluation und war maßgeblich an der Skalierung der Simulationen auf Exascale-Niveau beteiligt.
Den Rahmen für die Preisverleihung bot die Supercomputing-Konferenz SC25 in St. Louis. Das Team erhielt zusätzlich einen HPCwire-Award für seine Arbeit, welche zeigt, wie die nächste Generation von Supercomputern dazu beitragen kann, die Dynamik des globalen Klimas präziser zu verstehen.
JUPITER, der „Joint Undertaking Pioneer for Innovative and Transformative Exascale Research“, wird zur Hälfte von der europäischen Supercomputing-Initiative EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU) und zu je einem Viertel vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR, vormals BMBF) über das Gauss Centre for Supercomputing (GCS) sowie dem Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen (MKW NRW) finanziert.
Co-Lead of division Novel System Architecture design, head of ATML Accelerating Devices
Head of division HPC in Applied Sciences and Engineering PI in Helmholtz Information Program 1, Topic 1 & Spokesperson of the Joint Lab ExaESM
Public Relations & Science Communication Officer
