Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ISC’13: Neuer Rechen-Weltrekord auf „SuperMUC“ am LRZ ausgezeichnet

17.06.2013
Wissenschaftler von TU München, LRZ und weiteren Einrichtungen erhielten heute für einen neuen Weltrekord bei der numerischen Simulation der Dynamik von Molekülen auf dem Höchstleistungsrechner „SuperMUC“ des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften die PRACE-ISC-Auszeichnung.

Unter der Leitung der Wissenschaftler Wolfgang Eckhardt, Alexander Heinecke und Hans-Joachim Bungartz (alle TU München) haben Forscher des LRZ, der Universität Paderborn, der Universität Kaiserslautern und des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart einen neuen Weltrekord bei der Simulation der Dynamik von Molekülen aufgestellt.

Mit ihrem Programm „ls1 mardyn“, das sie im Rahmen des BMBF-geförderten Projektes IMEMO weiterentwickelten, konnten sie erstmals die riesige Zahl von 4,125 Billionen Teilchen bei ihren Bewegungen simulieren. Damit wurde der bisherige Rekord auf das Vierfache erhöht.

Dieser Rekord wurde möglich, weil die Gruppe aus Experten verschiedener Gebiete die Berechnungsmethoden gemeinsam so weiterentwickelten, dass sie sowohl für die Lösung des wissenschaftlichen Problems geeignet sind als auch besonders gut auf die Rechnerarchitektur des Höchstleistungsrechners am LRZ „SuperMUC“ passen. Dazu wurde die Simulation der Molekulardynamik so programmiert, dass sie die Hardwareeigenschaften des SuperMUC besonders effizient ausnutzt und für jedes Molekül nur sehr wenig Speicherplatz für seinen gegenwärtigen Ort und Geschwindigkeit benötigt.
Dadurch war es erstmals möglich, 146.016, also fast alle Prozessorkerne des „SuperMUC“ gleichzeitig und dank des schnellen internen Netzes höchst effizient am gleichen Rechenproblem arbeiten zu lassen. Auch die dabei erreichte tatsächliche Rechenleistung von 591,2 Teraflops setzt einen Meilenstein bei der Bearbeitung eines realen wissenschaftlichen Problems.

Zugleich wurde ein Software-Design entwickelt, das die rechenintensiven Teile kapselt, so dass Programmierer aus anderen Gebieten, z.B. der Verfahrenstechnik, den Programmcode für ihre fachspezifischen Anwendungen weiterentwickeln können, ohne sich mit Hardware-naher Programmierung beschäftigen zu müssen.

Die Simulation ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum direkten Vergleich mit Laborexperimenten. So entsprechen z. B. 4,125 Billionen Teilchen des Edelgases Krypton im flüssigen Zustand dem Volumen eines Würfels von 6,3 Mikrometer Kantenlänge. Damit wird es bald möglich sein, die Ergebnisse derartiger Simulationen mit den Ergebnissen von Messungen vergleichen zu können – ein wichtiger Fortschritt auf dem Weg zu zuverlässigen Erkenntnissen über Eigenschaften der Materie, die z. B. für die Verfahrenstechnik sehr wichtig sind.
Damit wird es möglich, Grenzflächenphänomene wie die Oberflächenspannung und ihre Abhängigkeit von der Größe eines Tröpfchens besser zu verstehen, später auch das Verhalten ganzer Tröpfchen, ihrer Bildung und Wechselwirkung sowie das Verhalten bei Flüssigkeitsmischungen und bei Strömungen im Nano-Bereich – alles Fragen, die nicht nur im technischen Umfeld, sondern auch im Alltag wichtig sind.

Diese wissenschaftliche Leistung wurde heute auf der International Supercomputing Conference 2013 in Leipzig mit der Auszeichnung der Partnership for Advanced Computing in Europe (PRACE) gewürdigt. „Dieser Weltrekord zeigt, dass SuperMUC nicht nur dank seiner innovativen direkten Warmwasserkühlung Weltspitze bezüglich Energieeffizienz ist, sondern auch höchste Rechenleistung für viele Anwendungen liefert“, erklärte Prof. Arndt Bode, Leiter des LRZ. „Er ist gleichzeitig ein Beispiel für die außergewöhnlichen Ergebnisse, die wir erreichen können, wenn Fachwissenschaftler, Informatiker und die Spezialisten des Rechenzentrums gemeinsam besonders herausfordernde Simulationen angehen.“

Weitere Informationen und Verweise auf wissenschaftliche Artikel finden Sie in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Innovatives Supercomputing in Deutschland“, die anlässlich der ISC’13 veröffentlicht wurde und über die Webseite http://inside.hlrs.de elektronisch oder in gedruckter Form bezogen werden kann.
Kontakt:
Leibniz-Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Dr. Ludger Palm, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, E-Mail: presse@lrz.de, Tel. 089/35831-8792

Das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften auf dem Forschungscampus in Garching ist der Dienstleister auf dem Gebiet der Informationsverarbeitung für die Münchner Hochschulen. Es stellt mit dem Münchner Wissenschaftsnetz (MWN) eine leistungsfähige Kommunikationsinfrastruktur für die Wissenschaften bereit und betreibt umfangreiche Datensicherungssysteme (Archivierung und Backup). Darüber hinaus ist das LRZ nationales Supercomputing Centre und Teil des Gauss Centre for Supercomputing, das von den drei nationalen Höchstleistungsrechenzentren (Garching, Jülich, Stuttgart) gebildet wird.

Weitere Informationen:

http://www5.in.tum.de/wiki/index.php/News#PRACE_ISC_Award_2013
http://www.lrz.de
http://inside.hlrs.de

Dr. Ellen Latzin | idw
Weitere Informationen:
http://www.badw.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Innovationspreis 2017 der Deutschen Hochschulmedizin e.V.
24.04.2017 | Deutsche Hochschulmedizin e.V.

nachricht EU-Förderung in Millionenhöhe für Regensburger Wissenschaftler
21.04.2017 | Universität Regensburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung