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Einweihung von Supercomputer Juwels

„Rechenjuwel“ in Jülich

| Autor: Christian Lüttmann

Ohne Computer ist heute keine Spitzenforschung mehr denkbar. Und immer öfter reichen normale PCs nicht mehr aus: Zu komplex werden die Modelle, zu groß die Datenmengen. Um auf Gebieten wie der Klimavorhersage oder Maschinellem Lernen nicht den Anschluss zu verlieren, hat das Jülich Supercomputing Centre (JSC) am 18. September 2018 offiziell einen neuen Supercomputer eingeweiht – wir waren vor Ort.

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Der neue Supercomputer Juwels am Forschungszentrum Jülich
Der neue Supercomputer Juwels am Forschungszentrum Jülich
(Bild: Forschungszentrum Jülich GmbH, Ralf-Uwe Limbach)

Jülich – Die Halle im Jülich Supercomputing Centre (JSC) ist angenehm kühl und erfüllt von einem lauten Dröhnen. In einem Raster sind dutzende zwei Meter hohe Blöcke gruppenweise angeordnet. Eine dieser Gruppen fällt durch die blau leuchtenden LED-Streifen besonders auf: Es sind die Recheneinheiten des neusten Supercomputers in Jülich: Juwels.

Am 18. September wurde Juwels symbolisch in Betrieb genommen. Das Akronym steht für „Jülich Wizard for European Leadership Science“, oder eben auch für „Juwel“. Den vielversprechenden Namen hat das Jülicher System auch verdient, ist es doch derzeit auf Platz 23 der 500 leistungsstärksten Computer weltweit, und innerhalb Deutschlands sogar die Nummer Eins, wie die Betreiber betonen.

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Bedeutung für Forschung in Deutschland

Zur offiziellen Einweihung kamen Bundesforschungsministerin Anja Karliczek und NRW-Ministerpräsident Armin Laschet nach Jülich und hoben die Bedeutung des Projekts für den Forschungsstandort Deutschland hervor. „Dank der gewaltigen Rechenleistung können Forscher beispielsweise simulieren, wie sich Wasserdampf in der Atmosphäre verteilt, um präzisere Aussagen zum Klimawandel zu treffen. Diese Simulationen können uns helfen, Herausforderungen wie dem Klimawandel besser zu begegnen“, sagt Karliczek auf der Pressekonferenz.

„Wissenschaft benötigt den Zugriff auf Supercomputer der höchsten Leistungsklasse, um international konkurrenzfähig zu sein“, ergänzt Laschet. „Mit Juwels und Jureca verfügt das Forschungszentrum Jülich jetzt über zwei Supercomputer, die zu den schnellsten der Welt gehören.“ Der Bund und das Land Nordrhein-Westfalen fördern das Supercomputing in Jülich bis 2025 mit jeweils rund 73 Millionen Euro.

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Wie 30.000 Computer auf einen Streich

Dass Juwels eine enorme Rechenleistung besitzt, ist leicht zu erraten. Das tatsächliche Potenzial des Supercomputers versucht Prof. Dr. Dr. Thomas Lippert vom JSC mit einem Vergleich greifbar zu machen: „Allein der Arbeitsspeicher von Juwels fasst eine Datenmenge, die 750 Stunden HD-Filmen entspricht“. In einem ersten Leistungstest arbeitete Juwels mit der Rechenleistung von 30.000 handelsüblichen State-of-the-Art-Computern. Dabei ist das System, das momentan nur aus einem Modul (Cluster-Modul) besteht, erst am Anfang seiner Leistung. Theoretisch sind den Jülicher Forschern zufolge 12 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde möglich (12 Petaflops), was vergleichbar mit der Arbeit von 60.000 modernen Computern ist.

In Zukunft sollen zusätzliche Module Juwels weiter verbessern. 2019 folgt bereits der so genannte Booster, eine Art Turbolader für die Rechenleistung. Er soll dem System die „einfacheren“ Aufgaben abnehmen, sodass sich das bereits heute in Betrieb stehende Cluster-Modul effizienter den hochkomplexen Berechnungen widmen kann.

Spezialisten und Allrounder vereint

Das Cluster-Modul von Juwels: Hier können zum Beispiel Klimamodelle und Künstliche Intelligenz (KI) erforscht werden.
Das Cluster-Modul von Juwels: Hier können zum Beispiel Klimamodelle und Künstliche Intelligenz (KI) erforscht werden.
(Bild: LABORPRAXIS)

Die Forscher vergleichen das angestrebte Modulsystem von Juwels mit der Aufgabenteilung beim Hausbau: Wenn das Cluster-Modul die Spezialisten wie Statiker oder Elektriker verkörpert, symbolisiert der Booster die tatkräftigen Bauarbeiter als Allrounder, die sich um die „Standartaufgaben“ kümmern.

Das Zusammenspiel der einzelnen Module muss entsprechend organisiert werden. Dies übernimmt eine eigens entwickelte Software, die die Aufgaben den Untersystemen zuweist. „Uns ist es nicht wichtig, die Nummer eins aller Supercomputer zu entwickeln, sondern durch das modulare System ein möglichst effizientes Tool für die wissenschaftliche Forschung anzubieten“, betont Lippert.

Die Rechnung scheint aufzugehen. Das erste halbe Jahr Messzeit ist bereits mit 87 Projekten ausgebucht, und das noch bevor Juwels offiziell eingeweiht war. Die enge Zusammenarbeit mit den IT-Unternehmen Atos und Partec soll auch für die Zukunft die bestmögliche Performance durch eine parallel laufende Weiterentwicklung von Juwels sichern.

Man darf sicher schon jetzt gespannt sein, welche Forschungserfolge in den kommenden Monaten und Jahren am Jülicher Supercomputer erzielt werden.

Zeitrafferaufnahme über den Aufbau von Juwels im Jülich Supercomputing Centre [FZ Jülich]:

* C. Lüttmann, Redaktion LABORRAXIS, E-Mail christian.luettmann@vogel.de

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Über den Autor

 Christian Lüttmann

Christian Lüttmann

Volontär, Vogel Communications Group GmbH & Co. KG