Schnellste Superrechner gekürt - Deutschland führt bei sauberen Supercomputern

Bei der internationale "Supercomputing" Konferenz wurden die Ranglisten der 500 schnellsten und der 500 energieeffizientesten Supercomputer vorgestellt. Ein Konsortium aus größtenteils deutschen Universitäten und Forschungseinrichtungen und der Industrie führt mit QPACE die Green500-Liste der sauberen Großrechner an.

Der Grüne unter den Schnellen: QPACE
Der Grüne unter den Schnellen: QPACE

Jülich/Regensburg/Portland (USA) - Die schnellsten Rechner Deutschlands stehen in Jülich. Das dortige Forschungszentrum beherbergt mit JUGENE und der einen Hälfte des Computer-Tandems JUROPA/HPC-FF die beiden leistungsfähigsten Rechenzentren in der Bundesrepublik. JUGENE liefert mit seine 72 000 Prozessoren eine Rechenleistung von 1 Petaflop/s, das heißt er kann eine Billiarde Rechenoperationen in der Sekunde durchführen. Ein aktueller High-End-Prozessor eines handelsüblichen PCs muss mit etwa 50 Gigaflops/s auskommen – dessen fünfhunderttausendstem Teil. Die Einsatzgebiete einer solchen Maschine sind vielfältig, sie wird für rechenintensive, komplexe Simulationen eingesetzt, beispielsweise in der Materialforschung, in der Umweltforschung oder in der Teilchenphysik. "Mit JUGENE zeigt Deutschland seine Präsenz in der Weltliga des Supercomputing und der Simulation", freut sich Professor Achim Bachem, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich.

Das Pärchen JUROPA und HPC-FF bringt es mit 308 Teraflops/s immerhin noch auf etwa ein Drittel der Leistung von JUGENE. Dabei geht das Jülich Supercomputing Center ganz neue Wege, sagt dessen Direktor Thomas Lippert, denn "im JUROPA-Konsortium entwickelt Deutschland wieder eigene Superrechner der höchsten Leistungsklasse." Forscher aller Fachrichtungen werden JUROPA nutzen, um zu klären, wie sich das Klima wandelt, wie sich Proteine in Zellen falten, wie neue Halbleiter funktionieren oder wie Brennstoffzellen zu verbessern sind. HPC-FF wird dabei allein für die Fusionsforschung zur Verfügung gestellt. Für besonders große Simulationen können die beiden Computer gekoppelt werden.

Spitze ist Deutschland schon auf der gerade erschienen Green500-Liste der energieeffizientesten Superrechner. Ein internationales Konsortium in dem Universitäten, Forschungszentren und Unternehmen beteiligt waren, entwickelte QPACE. Dieser Rechner, der mit 55 Teraflops/s immer noch tausend mal schneller ist als ein PC, benötigt für die selbe Rechenleistung nur halb soviel Strom wie ein "normaler" Großrechner. Innerhalb des Konsortiums haben unter Führung der Universität Regensburg die Forschungszentren DESY und Jülich zentrale Aufgaben übernommen. Weitere Mitglieder waren die Bergische Universität Wuppertal, die Universität Ferrara (Italien), die Universität Milano-Bicocca (Italien) sowie die Firmen Eurotech, Knürr, Zollner und Xilinx.

QPACE wurde Mitte 2009 mit jeweils vier Racks am Forschungszentrum Jülich und an der Bergischen Universität Wuppertal in Betrieb genommen und wird für die Simulation fundamentaler Naturkräfte in der Elementarteilchenphysik eingesetzt, insbesondere für Simulationen im Forschungsbereich der Quantenchromodynamik (QCD). Die QCD beschreibt zum Beispiel, wie sich ein Proton aus Quarks und Gluonen aufbaut.

Die Kosten für QPACE in Höhe von etwa drei Millionen Euro werden von der DFG sowie von den Bundesländern Bayern und Nordrhein-Westfalen getragen. Die Entwicklungskosten teilen sich das Konsortium und IBM. Allerdings sollen sich diese Investitionen bald lohnen. Dazu Thomas Lippert: "Die Entwicklung energieeffizienter Hochleistungscomputer für alle Anwendungsbereiche ist eine zentrale Zukunftsaufgabe und ein Schwerpunkt der Jülicher Forschungsaktivitäten."