Supercomputing & Big Data Infrastructures

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Kurz und bündig

Ziel des Topics „Supercomputing & Big Data Infrastructures“ ist es, die leistungsfähigsten Datenanalyse- und Simulationsinfrastrukturen zu entwickeln, zu beschaffen und zu betreiben sowie einem breiten Spektrum von Anwendern zugänglich zu machen. Die Jülicher Superrechner JUWELS und JURECA zählen aktuell zu den leistungsfähigsten der Welt. Jülich wird außerdem Standort des ersten europäischen Superrechners der Exascale-Klasse JUPITER.

Jülicher Forscher:innen entwickeln für diese mächtigen Maschinen sowohl Soft- und Hardware als auch neuartige modulare Supercomputer-Architekturen. Diese sind offen für die Integration von Quantencomputern und zukünftigen neuromorphen Systemen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Quantentechnologie. Jülicher Wissenschaftler:innen erforschen sie von den Grundlagen bis zur Anwendung.

Herausforderungen

Umfangreiche Computersimulationen, großangelegte Datenanalysen, maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz erfordern eine enorm leistungsstarke IT-Infrastruktur. Mit JUPITER steht in Kürze der erste Superrechner in Europa bereit, der die Schwelle von einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde überschreiten kann und damit wissenschaftliche Simulationen auf eine neue Stufe heben sowie Durchbrüche beim Einsatz Künstlicher Intelligenz ermöglichen wird.

Gleichzeitig eröffnen neue Technologien wie in Zukunft Quantencomputer und neuromorphes Computing völlig neue Wege der Datenverarbeitung und -interpretation.

Lösungen

Jülicher Forscher:innen betreiben unter anderem mit JUWELS und JURECA zwei der aktuell schnellsten Supercomputer der Welt und unterstützen andere Forschende bei ihrer Nutzung. Die Leistung der derzeitigen Höchstleistungsrechner wird noch von JUPITER getoppt werden, der zurzeit auf dem Jülicher Campus entsteht. JUPITER wird der erste europäische Exascale-Rechner. Er kann pro Sekunde über eine Trillion Rechenoperationen ausführen, bei KI Workloads sogar noch deutlich mehr. Damit ist er beispielsweise für die Klimaforschung, die Suche nach neuartigen Medikamenten, die Entwicklung von erneuerbaren Energien oder das Training großer KI-Modelle ein herausragendes Werkzeug.

Jülicher Wissenschaftler:innen entwickeln KI-Grundlagenmodelle für zahlreiche Anwendungen in der Wissenschaft, unter anderem für die Klima-, Gehirn- und Materialforschung. Ferner entstehen in Jülich große KI-Modelle für Bild und Sprache wie OpenGPT-X, welche den Vorgaben des europäischen Datenschutzes entsprechen.

Mit nationalen und internationalen Partnern erproben und entwickeln die Expert:innen des Jülich Supercomputing Centre zudem neue Konzepte und Technologien für die Superrechner der nächsten Generation. Sie werden verschiedene Technologien vereinen, die sich je nach Anforderung unterschiedlich kombinieren lassen – eine in Jülich gemeinsam mit externen Partnern aus Wissenschaft und Industrie entwickelte, dynamische modulare Supercomputing-Architektur macht dies möglich. Zukünftig können digitale Supercomputer mit Quantenrechnern und neuromorphen Systemen nach dem Baukastenprinzip zusammengeschaltet werden, wodurch die Vision eines hybriden Supercomputers in greifbare Nähe rückt. So entstehen neuartige Rechner, die sich flexibel für unterschiedliche Forschungsansätze nutzen lassen.

Für dieses Ziel arbeiten Jülicher Expert:innen intensiv an der Erforschung der Grundlagen und dem möglichen Bau von Quantencomputern. Diese werden – so zeigen es Berechnungen – Aufgaben in Minuten lösen, wofür der heute schnellste Superrechner der Welt einige Tausend Jahre benötigen würde. JUNIQ, die Jülicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing, verschafft heute schon Wissenschaft und Wirtschaft Zugang zu verschiedenen experimentellen Systemen, Prototypen und kommerziell erhältlichen Geräten des Quantenkosmos. JUNIQ unterstützt des Weiteren Nutzer:innen bei der Entwicklung von Algorithmen und Anwendungen fürs Quantencomputing.

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Kontakt

Jülicher Ansprechperson

Prof. Dr. Estela Suarez

Joint Lead of JSC-Division "Novel System Architecture Design" Spokesperson of Helmholtz Information Program 1, Topic 2, and PI in Topics 1 and 2

  • Institute for Advanced Simulation (IAS)
  • Jülich Supercomputing Centre (JSC)
Gebäude 16.4 /
Raum 222
+49 2461/61-9110
E-Mail

Principal Investigators

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Teams und Labs

Algorithms, Tools and Methods Labs

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Forschungsgruppen

Letzte Änderung: 08.03.2025
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