Höchstleistungsrechner SuperMUC ist der schnellste Rechner Europas

Höchstleistungsrechner SuperMUC
Höchstleistungsrechner SuperMUC

Im Rechenzentrum der TU München ist mit SuperMUC der schnellste Rechner Europas und der viertschnellste der Welt eingeweiht worden. Doch die eigentliche Innovation steckt nicht in der Geschwindigkeit sondern im Kühlsystem.

Bei einem Festakt mit Bundesministerin Annette Schavan und dem bayerischen Wissenschaftsminister Wolfgang Heubisch ging in Garching bei München der neue Höchstleistungsrechner des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften offiziell in Betrieb. SuperMUC ist mit mehr als 3 Petaflops Rechenleistung der viertschnellste Rechner der Welt und der schnellste Rechner Europas.

Der neue Höchstleistungsrechner SuperMUC ist ein »System x iDataPlex« von IBM. Er verfügt über mehr als 155.000 Rechenkerne, die eine Spitzenrechenleistung von etwas mehr als drei Petaflops erbringen (also drei Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde oder eine 3 mit 15 Nullen). Dabei kommen Intel-Xeon-Prozessoren der aktuellen Generation E5-2600 zum Einsatz. Mehr als 330 Terabyte Hauptspeicher stehen für die zu verarbeitenden Daten zur Verfügung, die über ein nicht-blockierendes InfiniBand-Netzwerk mit Fat-Tree-Topologie kommuniziert werden können. Darüber hinaus können bis zu 10 Petabyte Daten in einem parallelen GPFS-Dateisystem von IBM zwischengespeichert werden. Für die dauerhafte Speicherung der Benutzerdaten wie Programmquellen, Eingabedatensätze usw. steht eine Storage-Lösung von NetApp mit einer Kapazität von 4 Petabyte zur Verfügung. Zusätzlich stehen für die langfristige Archivierung von Daten des SuperMUC 16,5 Petabyte Archivkapazität auf Bandsystemen zur Verfügung. Prof. Arndt Bode, Leiter des LRZ, betonte die Benutzerfreundlichkeit des Systems: »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.«

Kühlung durch Warmwasser

SuperMUC zeichnet sich auch durch seine hervorragende Energieeffizienz aus. Die Prozessoren und der Hauptspeicher werden direkt mit bis zu 55 Grad Celsius warmem Wasser gekühlt. Es sind keine zusätzlichen Kühlwerke nötig. Diese Warmwasserkühlung wurde eigens von IBM entwickelt und im SuperMUC erstmals in großtechnischem Maßstab eingesetzt. Darüber hinaus bieten die verwendeten Intel-Prozessoren und die vom LRZ eingesetzte Systemsoftware weitere Möglichkeiten, Energie einzusparen. Das innovative Kühlsystem wurde im März 2012 bereits mit dem Deutschen Rechenzentrumspreis in der Kategorie „Energie- und Ressourceneffiziente Rechenzentren“ ausgezeichnet.

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Höchstleistungrechner SuperMUC

Mit 155.000 Rechenkernen, zusammengebaut aus Intel-Xeon-Prozessoren, ist der der Höchstleistungsrechner SuperMUC zum Zeitpunkt seiner Inbetriebnahme im Juli 2012 der schnellste Rechner Europas und der viertschnellste der Welt.

Kosten: 133 Millionen

Die Investitions- und Betriebskosten des jetzt installierten SuperMUC für fünf bis sechs Jahre einschließlich der Stromkosten betragen 83 Mio. Euro, die das Land Bayern und der Bund zur Hälfte finanzieren. Die nötige Gebäudeerweiterung auf dem Forschungscampus in Garching, die Platz für SuperMUC und weitere Systeme für zusätzliche Dienstleistungen des LRZ schuf, wurde 2011 abgeschlossen. Auch die Baukosten von 50 Mio. Euro teilten sich Bund und Bayern.

Neben Experiment und Theorie hat sich die numerische Simulation als dritte Säule der Erkenntnis in der modernen Wissenschaft etabliert. So haben z.B. die Rechnungen der Geophysiker an der Universität München auf den Höchstleistungsrechnern des LRZ zu einem Modell der Erde geführt, das heute der internationale Standard der Forschung ist.