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Supercomputer für Paderborn

Atos stößt in neue Rechnerdimension vor

Atos
© Atos

140.000 Prozessorkerne und so kompakt wie ein Squash-Court: Die Universität Paderborn bekommt einen neuen Supercomputer.

»Noctua 2«, so der Projektname der zweiten Ausbaustufe des 2018 installierten »Noctua«, wird vom Marktführer Atos gebaut und soll bereits Ende des Jahres installiert werden. Der Rechner mit einem Gesamtfinanzierungsvolumen von mehr als 14 Millionen Euro wird der erste Supercomputer sein, der im neuen HPC-Rechenzentrum (High Perfomance Computing) des Paderborn Center for Parallel Computing (PC2) Einzug hält. Der Forschungsbau befindet sich kurz vor der Fertigstellung. Das HPC-System wird zur Hälfte über das Land Nordrhein-Westfalen und den Bund im Forschungsbauten-Programm und über Investitionsmittel im Rahmen des neu gegründeten Verbundes der Nationalen Hochleistungsrechenzentren (NHR) finanziert, in den die Universität Paderborn Anfang des Jahres aufgenommen wurde.

Atos wird Noctua 2, den PC2 betreibt, aufbauen und installieren. Außerdem übernimmt Atos die Wartung des Systems über die nächsten fünf Jahre. Das PC2 verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit dem Betrieb von massiv-parallelen Rechnersystemen und High Performance Computing (HPC). Wissenschaftler erforschen dort schon seit vielen Jahren die effiziente Nutzung von Supercomputern und betreiben Hochleistungsrechnersysteme zur Versorgung von Wissenschaftlern der gesamten Hochschulregion Ostwestfalen-Lippe und bundesweit im Rahmen des NHR-Verbundes. »Mit Atos haben wir einen branchenführenden Partner an unserer Seite. Das Paderborner Center für Paralleles Rechnen bietet Spitzenforscherinnen und -forschern Zugang zu modernsten Rechenkapazitäten. Um hier den nächsten Schritt in Richtung Zukunftssicherheit zu gehen, benötigen wir erfahrene Experten, die uns beim Aufbau und Betrieb von energieeffizienten HPC-Systemen unterstützen. Atos hat uns mit der jahrzehntelangen Erfahrung überzeugt«, sagt Prof. Christian Plessl von der Universität Paderborn, Vorstandsvorsitzender des PC2.

Das neue System von Atos weist vor allem dank der Free-Cooling-Fähigkeiten des BullSequana XH2000 sehr niedrige Gesamtbetriebskosten auf. Das patentierte Direct Liquid Cooling (DLC)-Verfahren nutzt zu 100 Prozent Warmwasser und verbraucht damit weniger Energie als vergleichbare Systeme und verringert den gesamten Energieverbrauch, was einen energieeffizienten Betrieb der Hochleistungssysteme für die Universität bedeutet. Durch den Einsatz der State-of-the-Art-Technologie von Atos schafft die Universität Paderborn die notwendige Basis für eine qualitativ hochwertige, zeitnahe sowie flexible Datenauswertung.

Der Einsatz innovativer Technologien bedeutet außerdem eine langfristige Investitionssicherheit für die Universität und deckt das größtmögliche Spektrum an Anwendungen ab – z. B. aufwendige Simulationen für die Physik und die Chemie oder maschinelles Lernen, die alle eine enorme Rechenleistung benötigen.

»Modernste Technologien und eine erstklassige IT-Ausstattung stellen für viele wissenschaftliche Untersuchungen die Basis dar. Deshalb freuen wir uns sehr, mit Noctua 2 noch bessere Rahmenbedingungen für die nationale und internationale Spitzenforschung schaffen zu können«, freut sich Prof. Dr. Birgitt Riegraf, Präsidentin der Universität Paderborn.

»Beim Betrieb dieser Anlagen muss auch auf die Wirtschaftlichkeit geachtet werden. Dazu gehören insbesondere der Stromverbrauch und die Kühlung«, sagt Simone Probst, Vizepräsidentin für Wirtschafts- und Personalverwaltung an der Universität Paderborn. Die Herausforderung bestand darin, die optimale Kombination aus bestem Angebot bei Performance und Funktionalität, möglichst niedrigen Gesamtbetriebskosten – insbesondere bei der Energieeffizienz sowie der Warmwasserkühlung –, der Konfiguration verschiedener Knoten (Rechenknoten, FPGA-Knoten, Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, paralleles Speichersystem) und einer geeigneten Funktionalität des Clustermanagementsystems (Benutzerumgebung) zu finden.

Dr. Jens Simon, Betriebsleiter des PC2, blickt mit Vorfreude auf die Installation des neuen Rechners: »Mit mehr als 140.000 Prozessorkernen der neuesten AMD Milan 7763 CPU-Generation und besonders leistungsfähigen Nvidia A100-40 GPU-Beschleunigern stoßen wir in eine völlig neue Dimension der Rechenleistung vor. Dadurch steht unseren Nutzern ein sehr leistungsfähiges Forschungsgroßgerät mit modernsten Technologien zur Verfügung.«

Die wichtigsten Kennzeichen des neuen Computers:

  • BullSequana XH2000: Für alle Computing Nodes, die mit Warmwasser gekühlt   werden
  • BullSequana X2410 mit AMD Milan 7763 CPUs
  • BullSequana X2415 mit Nvidia A100-40 GPUs
  • BullSequana X400 FPGA Nodes
  • Nvidia/Mellanox InfiniBand HDR/HDR100 Interconnect
  •  DDN 7990X Speicher mit einem Lustre File System (6 PB nutzbarer Speicher)
  • Atos Smart Management Center (SMC) Software Suite für das Systemmanagement

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