Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Deutscher Supercomputer ist Energiespar-Weltmeister

21.11.2014

Der neue Supercomputer „L-CSC“ des Darmstädter GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung hat im weltweiten Vergleich der energiesparendsten Hochleistungscomputer den Weltmeistertitel errungen. Auf Anhieb erreichte der neue Höchstleistungsrechner Platz eins auf der am Donnerstag in New Orleans veröffentlichten Rangliste „Green500“, die weltweit die Energieeffizienz der schnellsten Supercomputer vergleicht.

Mit einer Rechenleistung von 5,27 Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde je Watt hat „L-CSC“ zugleich einen neuen Weltrekord für Energieeffizienz bei Supercomputern aufgestellt. Platz zwei und drei der neuen Rangliste erreichten zwei japanische Höchstleistungsrechner (Suiren, Tsukuba und Tsubame-KFC, Tokio).


Supercomputer SANAM, ein Vorläufer des L-CSC, der in diesen Wochen endgültig zusammen gebaut wird.

Foto: GSI/SANAM

„L-CSC“ wurde am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und der Goethe-Universität entwickelt. Finanziert wurde der Supercomputer vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt, wo er für Simulationen und Berechnungen in der physikalischen Grundlagenforschung eingesetzt wird. Er dient vor allem auch zur Vorbereitung von Experimenten am großen internationalen Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), das gegenwärtig in Darmstadt entsteht. Der superschnelle und energiesparende Computer wurde von dem Frankfurter Computerwissenschaftler Prof. Volker Lindenstruth und seinem Team entwickelt. Er setzt vor allem eine effiziente Kühlung und handelsübliche Grafikkarten ein, um Energieverbrauch und Investitionskosten der Supercomputer zu reduzieren.

Mit dem Weltmeistertitel für „L-CSC“ haben die Forscher des FIAS bereits den dritten Erfolg innerhalb von vier Jahren auf der weltweiten Hitliste der Öko-Supercomputer gelandet: 2010 kam der Frankfurter Supercomputer „LOEWE-CSC“ der Goethe-Universität als umweltfreundlichster Großcomputer Europas auf Rang acht, zwei Jahre später erreichte der in Frankfurt und Darmstadt entwickelte saudi-arabische Rechner „SANAM“ den zweiten Rang bei den „Green500“. Der Weltrekord krönt diese Serie. Die Rangliste bewertet, wie viele Rechenoperationen pro Sekunde ein auf Geschwindigkeit getrimmter Höchstleistungsrechner mit einem Watt elektrischer Leistung erreicht.

„L-CSC“ befindet sich noch im Aufbau. Gegenwärtig sind 56 von insgesamt 160 Servern installiert. Schon damit gehört der Rechner in Darmstadt zu den schnellsten Computern der Welt. Auf der – allein an Geschwindigkeit orientierten – weltweiten Rangliste „Top500“ belegt er gegenwärtig mit 316,7 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde – etwa dreitausend Mal schneller als ein normaler Büro-PC – Rang 168. Nach der Fertigstellung in den nächsten Wochen wird er noch drei Mal schneller rechnen.

„L-CSC“ ist eine Weiterentwicklung der Supercomputer „LOEWE-CSC“ und „SANAM“, und setzt noch stärker als seine Vorgänger auf die Rechenleistung von Grafikkarten. Seinen Namen hat er in Anlehnung an den Vorgänger bekommen. „L-CSC“ rechnet jedoch deutlich schneller als der vier Jahre alte Vorgänger „LOEWE-CSC“ und erzielt mit der gleichen Menge Energie die mehr als siebenfache Rechenleistung. Erreicht wurde dies durch die Verwendung von mehr optimierten Hochgeschwindigkeits-Grafikchips und durch verbesserte, am FIAS entwickelte Software.

Die Investitionskosten für „L-CSC“ betragen rund zwei Millionen Euro. Energie einzusparen ist bei Supercomputern nicht allein eine Frage des Umweltschutzes, sondern auch der Stromrechnung: „L-CSC“ läuft daher mit deutlich geringeren Betriebskosten als weniger energieeffiziente Supercomputer gleicher Geschwindigkeit.

Der Entwickler des „L-CSC“, Vorstandsvorsitzende des FIAS, Leiter der IT der GSI und Professor für die Architektur von Hochleistungsrechnern an der Goethe-Universität Frankfurt, Volker Lindenstruth, sieht in dem Spitzenplatz seines Höchstleistungscomputers eine Bestätigung für die jahrelangen Bemühungen um Energieeffizienz: „Wir leisten damit auch einen Beitrag, damit Supercomputer verstärkt in der Wirtschaft genutzt werden können, denn auch die Gesellschaft braucht immer mehr Rechenleistung, sei es für technische Entwicklungen, für Big Data-Anwendungen, für Cloud-Computing oder anderes.“

Technisch gesehen ist „L-CSC“ ein Computer-Cluster, ein Verbund von miteinander vernetzten Rechnern. Der Rechner soll im Endausbau aus insgesamt 160 Servern (ASUS ESC4000 G2S/FDR) bestehen, mit 1.600 Rechenkernen, von denen jeder zwei Intel-Ivy-Bridge-Prozessoren und vier AMD FirePro Grafikkarten enthält. Jeder Server hat einen Arbeitsspeicher von 256 GigaByte. Verbunden sind die Server über ein Infiniband FDR-Netzwerk. Theoretisch stellt „L-CSC“ in dieser Konfiguration sogar eine Spitzenrechenleistung von 1,7 PetaFlops in doppelter Genauigkeit bereit, also 1,7 Billiarden Fließkommaoperationen pro Sekunde. Damit ist er der viertschnellste Supercomputer in Deutschland.

Das Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) ist eine überdisziplinäre Forschungsinstitution zur theoretischen Erforschung von komplexen Strukturen in der Natur, die von der Goethe-Universität Frankfurt gegründet wurde und von öffentlichen Geldgebern, Stiftungen und Privatpersonen finanziert wird. Im Mittelpunkt der Arbeiten stehen neben der Informatik Grundlagenforschung in Biowissenschaften, Hirnforschung, Chemie und Physik.

Das GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt betreibt eine der weltweit führenden Teilchenbeschleunigeranlagen für die Forschung. Etwa 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind bei GSI beschäftigt. Dazu kommen jährlich rund 1.000 Forscher aus Universitäten und anderen Forschungslaboren weltweit, um die Anlage für Experimente zu nutzen. GSI ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten deutschen Wissenschaftsorganisation. Derzeit ensteht in unmittelbarer Nachbarschaft der GSI das internationale Beschleunigerzentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), ein Forschungszentrum mit optimalen Voraussetzungen für künftige Ionen- und Antimaterieforschung.

Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 2014 feiert sie ihren 100. Geburtstag. 1914 gegründet mit rein privaten Mitteln von freiheitlich orientierten Frankfurter Bürgerinnen und Bürgern fühlt sie sich als Bürgeruniversität bis heute dem Motto „Wissenschaft für die Gesellschaft“ in Forschung und Lehre verpflichtet. Viele der Frauen und Männer der ersten Stunde waren jüdische Stifter. In den letzten 100 Jahren hat die Goethe-Universität Pionierleistungen erbracht auf den Feldern der Sozial-, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften, Chemie, Quantenphysik, Hirnforschung und Arbeitsrecht. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein einzigartiges Maß an Eigenständigkeit. Heute ist sie eine der zehn drittmittelstärksten und drei größten Universitäten Deutschlands mit drei Exzellenzclustern in Medizin, Lebenswissenschaften sowie Geisteswissenschaften.“

Informationen: Institute for Advanced Studies und Goethe Universität, Campus Riedberg, Tel.: (069) 798-44100, v.lindenstruth@gsi.de.
Pressestelle FIAS, Reiner Korbmann, c/o Science&Media, Tel:(089) 642 17 50 reiner.korbmann@scienceundmedia.de

Herausgeber: Der Präsident
Abteilung Marketing und Kommunikation, Postfach 11 19 32,
60054 Frankfurt am Main
Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation Telefon (069) 798 – 12498, Telefax (069) 798 – 763 12531, E-Mail hardy@pvw.uni-frankfurt.de
Internet: www.uni-frankfurt.de


Weitere Informationen:

http://fias.uni-frankfurt.de/de
http://www.gsi.de
http://csc.uni-frankfurt.de
http://www.youtube.com/watch?v=Gsm7q2ORXbU
http://www.green500.org
http://www.top500.org

Dr. Anne Hardy | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie