Energieeffizienter Fujitsu-Supercomputer QPACE3 in Jülich in Betrieb

Der Urknall im Rechner

| Autor / Redakteur: Ludger Schmitz / Ulrike Ostler

Details aus der Rücksete des QPACE3
Details aus der Rücksete des QPACE3 (Bild: Fujitsu)

Einen besonders Energieeffizienten Supercomputer am Jülich Supercomputing Center nutzen die Universitäten Regensburg und Wuppertal für Simulation des Zustands des Universums kurz vor dem Urknall.

Es geht um numerische Simulationen der Quantenchromodynamik (QCD). Das ist eine der fundamentalen Theorien der Elementarteilchen-Physik zur Erklärung des Zustands des Universums kurz vor dem Urknall. Auch ohne nur ansatzweise davon etwas zu verstehen, kann man sich vorstellen, dass es dazu sehr hohe Rechenleistung benötigt. Die liefert der neue Supercomputer QPACE3, was für „QCD Parallel Computing Engine“ steht.

352 Knoten mit je 64 Cores

Das im Dezember 2016 in Jülich in Betrieb genommene System besteht aus vier Racks. Sie sind bestückt mit 352 Rechnerknoten auf der Basis der Fujitsu-Server Primergy CX1640 M1. Diese sind bestückt mit jeweils einer Intel-CPU vom Typ Xeon Phi, die 64 Cores und eine Taktgeschwindigkeit von 1,3 Gigahertz aufweist. Jeweils acht der Server stecken in den 44 Multi-Node-Chassis Primergy CX600 M1. Verbunden sind sie über Intel-Interconnects Omni-Path mit 100 Gbit pro Sekunde.

Von Fujitsu und Asetek stammt die „Cool-Central Liquid Cooling Technology“. Hierfür erweiterte Das Jülich Supercomputing Center (JSC) seine Rechenzentrums-Infrastruktur um eine neue Warmwasserkühlung mit einer Vorlauftemperatur von 40 Grad Celsius und freier Rückkühlung durch Außenluft („Free Cooling“). Dies spart nach JSC-Angaben gegenüber klassischen Kaltwasser-Kühlungen deutlich Betriebskosten ein.

Teilaufbau in Augsburg schon sehr gut

Auf Wunsch der Universitätskunden war zunächst ein Teil des Systems am Fujitsu Datacenter in Augsburg aufgebaut und im Oktober 2016 in Betrieb genommen worden. Diese Testumgebung bestand aus 288 Rechnerknoten mit 18.432 Rechenkernen in drei Racks. Unter Volllast ergaben Tests eine Rechenleistung von 447 TFLOPS nach Linpack, was Rang 375 in der Liste der Top500-Supercomputer bedeutet.

Der gemessene Stromverbrauch betrug dabei 77 Kilowatt, davon circa 50 kW wassergekühlt. Das ergibt für das Verhältnis von Rechenleistung zu Stromverbrauch einen Wert von 5,8 GFLOPS pro Watt. Damit steht der Augsburger Teilaufbau von QPACE3 auf Platz fünf der Green500-Liste. Diese bewertet die stärksten Supercomputer der Welt nach ihrer Leistung pro Watt, also nach ihrer Energieeffizienz. Angaben über das jetzt in Jülich installierte System liegen leider noch nicht vor.

* Ludger Schmitz ist freiberuflicher Journalist in Kelheim.

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