Karlsruhe KIT braucht leistungsstärkeren Rechner: Supercomputer für 15 Millionen Euro kommt

Durch die Forschungsarbeiten am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) werden immer mehr Daten produziert, die verarbeitet und gesichert werden müssen. Das zukünftige Computersystem des KIT muss deshalb bis zu drei Mal leistungsfähiger sein als heute. Darum wird die Universität einen neuen Supercomputer für 15 Millionen Euro anschaffen.

Der Supercomputer des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sei nicht nur "superschnell" und extrem sparsam, er werde auch sehr intensiv genutzt. Der aktuelle Hochleistungsrechner wird deshalb zwischen 2019 und 2021 stufenweise durch einen noch leistungsfähigeres Modell ersetzt. Dafür stehen 15 Millionen Euro bereit. Der neue Supercomputer soll jeweils zur Hälfte von Bund und Land finanziert werden. Das teilt das KIT in einem Bericht an die Presse mit. 

Die Förderung des Landes Baden-Württemberg folgt der Landesstrategie zu High Performance Computing, um ein international konkurrenzfähiges Niveau des Wissenschafts- und Wirtschaftsstandortes Baden-Württemberg sicherzustellen. Hierzu leiste der neue leistungsstarke Großrechner einen wesentlichen Beitrag, heißt es. Er ist zentraler Bestandteil einer aufeinander abgestimmten Hoch- und Höchstleistungs-Recheninfrastruktur in Baden-Württemberg, die sich in drei Leistungsebenen mit ansteigender Rechenleistung gliedert.

Forschungsprozesse produzieren immer Größere Mengen Daten

Ob Wissenschaftler Verbrennungsprozesse in Flugzeugtriebwerken simulieren, den Klimawandel erforschen oder den Aufbau von Designermolekülen planen: Die Spitzenforschung produziert eine Unmenge von Daten, nutzt immer komplexere Simulationsmodelle und braucht deshalb höchste Rechenleistung sowie schnelle Datenspeicher. Der neue Supercomputer soll mehrere Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde und ein Speichersystem, das im Sekundentakt den Inhalt von 20 DVDs aufnehmen kann, bieten.

Jahresfeier des KIT
Bild: Tim Carmele

Bedarf wird sich in Zukunft verdreifachen

"Derzeit nutzen fast 200 Forschungsprojekte aus ganz Deutschland unser System", sagt Bernhard Neumair, vom Steinbuch Centre for Computing (SCC) am KIT, das den aktuellen Forschungshochleistungsrechner betreibt. Der 2016 in Betrieb gegangene und preisgekrönt energieeffiziente Rechner verfügt über 1.152 Rechenknoten mit je 64 Gigabyte und kostete 8,5 Millionen Euro.

Die Mehrzahl der zu erledigenden Jobs benutzt schon heute 1.000 oder mehr Rechenkerne gleichzeitig, fast jeder zehnte nimmt gleich ein Viertel des gesamten Systems in Anspruch. Aufgrund von Nutzerbefragungen rechnet Neumair in den nächsten Jahren mit einer Verdopplung bis Verdreifachung des Bedarfs an Rechenleistung allein aus den Ingenieur- und Naturwissenschaften.

Aufwendige Prozesse werden mehr Rechenleistung verbrauchen

Dazu gehören etwa Vorhersagen des globalen Klimawandels und dessen Auswirkungen auf Landwirtschaft und Artenvielfalt oder das virtuelle Design von Werkstoffen nach Maß. Eine noch größere Steigerung wird seitens der Lebenswissenschaften erwartet, deren strategische Bedeutung durch die Entwicklung neuer Produkte oder Problemlösungen und der damit einhergehenden Biologisierung von Technik und Industrie zunimmt.

Wegen des steigenden Nutzungsbedarfs, den aufwendigen Prozessen, wie der Simulation von Wolken in der Klimaforschung oder die Darstellung von Struktur und Funktion von Biomolekülen, werden in Zukunft deutlich mehr Rechenkerne notwendig sein. Um diese Vielzahl von Rechenkernen in einem System zu integrieren, werden Beschleuniger eingesetzt werden, etwa auf Basis von Grafik-Prozessoren. Das neue System soll 2021 vollständig betriebsbereit sein.

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