Leibniz Rechenzentrum, Technische Uni München und Intel widmen sich dem Supercomputing In München steht … ein Intel Parallel Computing Center….

Software für hochparallele Rechner mit Co-Prozessoren zu entwickeln, ist eine Herausforderung. Jetzt gründen das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften und die Fakultät für Informatik der Technischen Universität München (TUM) mit Unterstützung der Intel GmbH das Parallel Computing Center „Extreme Scaling on MIC/x86“.

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Das Supercomputing entwickelte sich in den letzten Jahren immer mehr in Richtung von Rechnern, die mit einer sehr hohen Zahl von Rechenkernen ausgestattet und in einzelnen Rechenknoten zusammengefasst sind. Dazu kommen eine Verringerung des Speichers pro Rechenkern und insbesondere auf Vektoreinheiten in den Prozessorkernen. Darüber hinaus werden in zunehmendem Maße Rechenoperationen auf Co-Prozessoren wie „Xeon Phi“ von Intel verlagert, die aufgrund ihrer spezialisierten Funktionalität bestimmte Aufgaben sehr viel schneller und Energie-effizienter rechnen können.

Das von LRZ, TUM und Intel gegründete Parallel Computing Center soll einen Beitrag dazu leisten. Denn Ziel dieses Intel Parallel Computing Center (IPCC) ist es, die Software-Entwicklung hochparalleler Programmcodes für zukünftige Supercomputer voranzutreiben, die aus einer sehr großen Zahl von Prozessoren mit Co-Prozessoren bestehen werden.

Dafür werden vier Anwendungen, die bereits mit hervorragender Rechenleistung auf dem Supercomputer am LRZ, dem „SuperMUC“, laufen für die nächste Rechnergeneration optimiert. SuperMUC wird im Laufe der nächsten Monate planmäßig erweitert und dabei unter anderem mit Xeon Phi ausgestattet. Die Kombination von Prozessoren und Co-Pprozessoren zieht großen Nutzen aus der Parallelisierung der Software und berücksichtigt die Entwicklung der nächsten Jahre auf dem Weg zu noch schnelleren Systemen.

Vier Bereiche sind erwählt

Die vier zu optimierenden Programme simulieren Erdbeben und seismische Wellenausbreitung (SeisSol), die Entwicklung des Kosmos (GADGET), wenden Methoden der Molekulardynamik auf industrielle Anwendungen an (ls1 mardyn) oder behandeln hochdimensionale Probleme (SG++), wie sie im Data Mining oder in der Finanzmathematik häufig auftreten.

Zwar laufen alle diese Programme bereits jetzt auf Supercomputern, insbesondere dem SuperMUC, mit hervorragender Performance im Bereich von Petaflops. Aber jetzt sollen sie für die nachfolgenden Rechnersysteme im Bereich von hundert Petaflops und mehr weiterentwickelt werden.

Das IPCC soll über die Weiterentwicklung dieser Simulationsprogramme hinaus vor allem den Prozess der Entwicklung wissenschaftlicher Software für zukünftige Rechnersysteme sowohl im Hinblick auf die Rechenleistung als auch auf deren Energie-Effizienz besser zu verstehen und ein Modell dafür zu entwickeln. Die erzielten Ergebnisse und Erkenntnisse werden in die Weiterentwicklung der vier Simulationsprogramme einfließen und der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.

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