Forscher bekommen Superrechner mit Superdurchblick Superlative im Rechenzentrums-Design für SuperMUC

Im Leibniz-Rechenzentrum, Garching, im Norden von München, entsteht derzeit ein neuer europäischer Superrechner, der zu den leistungsfähigsten Rechnern der Welt gehört, der „SuperMUC“. Dabei wurde nicht nur auf höchste Leistung Wert gelegt, sondern auch auf eine massive Reduzierung des Energieverbrauchs, unter anderem durch genaue Überwachung der Betriebsparameter.

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Es kommt nicht oft vor, dass für einen neuen Rechner gleich auch ein neues Gebäude errichtet wird und auch nicht, dass es sich in Sichtweite eines idyllisch am Bach liegenden Biberbaus befindet. Genau das ist aber in Garching der Fall, wo ein neuer europäischer Supercomputer im Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften demnächst in Betrieb geht.

Unter Co-Finanzierung des Bundes und des Freistaats Bayern beschafft, steht der Rechner künftig als Beitrag des Gauss Centre for Supercomputing GCS eV (der deutschen Höchstleistungsrechner-Vereinigung) zur Partnership for Advanced Computing PRACE Wissenschaftlern aus 24 Nationen als Werkzeug zur Verfügung. So entstand ein mit Metall-Lamellen ummantelter Bau, der 66,5 Meter lang, 35 Meter breit sowie 27,5 Meter hoch ist und fünf Geschosse umfasst.

Dazu kommen Rückkühlwerke und Blitzschutzeinrichtungen auf dem Dach. Letzterer wird auch durch die Metall-Lamellen an den Außenwänden sichergestellt, die jeden Einschlag elegant schon an der Außenmauer des Gebäudes vorbeileiten. Kostenpunkt: knapp 50 Millionen Euro für den Erweiterungsteil, der den Ursprungsbau aus dem Jahr 2005 äußerlich verdoppelt, von der technischen Ausstattung (Elektro und Kühlung) her etwa vervierfacht.

Zwei Stockwerke für unterschiedliche Ansprüche

Auf rund 3.160 Quadratmetern wird das IT-Equipment aufgebaut – im obersten Stock der SuperMUC mit seinen rund 150.000 wassergekühlten Xeon-Rechenkernen und knapp 10.000 Knoten, auf denen sich je 16 der Rechenkerne befinden. Dieser Rechner soll im Endausbau rund 130 Millionen Euro kosten.

Im zweiten Stock stehen die Systeme des etwas weniger leistungsfähigen Linux-Clusters, welches alle Hochschulen aus Bayern nutzen können, sowie Netzwerke und ähnliches periphere Equipment, im mittleren Stockwerk befinden sich (Langzeit-Speicher, im Erdgeschoss die Klimaanlagen und im Keller alle elektrischen Einrichtungen inklusive USVs. Die Gesamtfläche der Infrastruktur inklusive Rechner umfasst knapp 6.400 Quadratmeter.

Das preisgekrönte Konzept

Für seine energiesparende Konzeption bekam das Leibniz-Rechenzentrum bereits den Deutschen Rechenzentrumspreis (siehe auch: Deutscher Rechenzentrumspreis: die Gewinner 2012). Die sechs USV-Anlagen für den SuperMUC sind als Schwungräder mit jeweils 1,6 MVA Leistung ausgeführt, aber nicht für minuten- oder gar stundelange Überbrückungszeiten vorgesehen.

„Weil es nichts ausmacht, wenn der SuperMUC seine Arbeit im Notfall etwas später erledigt, wird er bei Stromausfall einfach geordnet heruntergefahren“, erklärt Axel Auweter, zuständig für die Energie-Effizienz am LRZ und Forschungsprojekte zum Thema Exascale-Computing.

Derzeit wird das Rechner-Ungetüm aufgebaut. Neben einer vieldiskutierten Pilotinstallation von IBM in der Schweiz ist das Projekt das erste, das tatsächlich Wasserkühlung am Prozessor einsetzt, wie Auweter erläutert. „Es ist häufig in Rechenzentren nicht einfach, das Management davon zu überzeugen, dass „Wasser am Prozessor“ nicht zwangsläufig einen Schaden anrichtet– bei uns war die Unterstützung aber von Anfang an groß“, erinnert er sich.

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