Exascale-Supercomputer in Entwicklung LRZ startet Innovationspartnerschaft mit HPE und Lenovo

Von Martin Hensel

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Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften hat eine Innovationspartnerschaft mit Hewlett Packard Enterprise (HPE) und Lenono ins Leben gerufen. Ziel ist die Entwicklung eines HPC-Systems der Exascale-Leistungsklasse.

Das Rechnergebäude des Leibniz-Rechenzentrums auf dem Forschungscampus in Garching.
Das Rechnergebäude des Leibniz-Rechenzentrums auf dem Forschungscampus in Garching.
(Bild: LRZ)

Mit modernster Technik und Komponenten soll das Projekt der Wissenschaft künftig neue Methoden zur Datenverarbeitung bieten. Das LRZ wird dazu gemeinsam mit HPE und Lenovo zunächst im kommenden Jahr die Architektur des Supercomputers planen, die nötigen Prototypen entwickeln und bereits verfügbare Komponenten an spezifische Wünsche anpassen. Auf der finanziellen Seite gaben das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das bayerische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst (StMWK) bereits grünes Licht.

Neue Maßstäbe setzen

In Sachen Geschwindigkeit und Energiebedarf stoßen aktuelle HPC-Architekturen oft an ihre Grenze. Neue Lösungen sind deshalb gefragt, unter anderem für den Datentransport innerhalb der Systeme, die Auswertung großer Datenmengen mittels KI und Machine Learning sowie die Visualisierung von Forschungsergebnissen. Der geplante Exascale-Computer wird deshalb eine Reihe von spezialisierten Prozessen und Komponenten auf seinen Knoten vereinen, die bei möglichst geringem Energiebedarf eine breite Palette von Arbeitslasten unterstützen.

Die Innovationspartnerschaft verläuft mehrstufig in Form von Wettbewerben. HPE und Lenovo konnten den ersten Schritt für sich entscheiden und arbeiten nun gemeinsam mit Spezialisten und Anwendern des LRZ an Neuentwicklung und Optimierung von Komponenten sowie deren Erprobung in Prototypen. Dabei ist sichergestellt, dass alle Partner mit den gleichen Informationen arbeiten und technische Neuerungen der anderen Unternehmen vertraulich bleiben. Bis Ende 2023 wird sich herausstellen, wer gemeinsam mit dem LRZ den Exascale-Supercomputer aufbauen und betreuen wird. Die Erwartungen sind hoch: Das Ziel ist eine etwa fünf- bis zehnmal so hohe Performance im Vergleich zum derzeitigen SuperMUC-NG-System sowie möglichst hohe Energieeffizienz.

„In punkto Geschwindigkeit und Energiebedarf stoßen Allzweck-Systeme im Supercomputing an ihre Grenzen“, erklärt Prof. Dr. Martin Schulz, Direktoriumsmitglied des LRZ. Für höhere Leistungen benötige man Systemarchitekturen, die passgenau auf die Nutzeranforderungen zugeschnitten sind. „Ein Knackpunkt ist die Bewegung der Daten – denn die ist äußerst energieintensiv. Gefragt sind also Ansätze, mit denen wir die Datenbewegungen im System minimieren können. Das erreichen wir nur mit hoch-integrierten Systemen und kurzen Datenwegen“, so Schulz.

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