Erdbeben, Linguistik, Solarenergie – KONWIHR zeigt Bandbreite der numerischen Simulation in Bayern

Mit der Einführung von Mehrkernprozessoren gewinnen effiziente parallele Programmpakete immer stärker an Bedeutung. Die Entwicklung solcher Softwarestrukturen ist seit vielen Jahren das zentrale Ziel der bayerischen Forschungsverbünde FORTWIHR und KONWIHR.

Beim Abschlusskolloquium der Förderphase „KONWIHR-II“ im Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften in Garching begrüßte Prof. Dr. Arndt Bode als Sprecher von KONWIHR Vertreter von neun Projekten, die eine große thematische Breite in den Applikationsfeldern besetzen: Von der Physik kondensierter Materie auf der Skala einzelner Elektronen bis zur Simulation der Wellenausbreitung von Erdbeben in globalem Maßstab, von der Bestimmung des genetischen Stammbaums des Lebens bis zur Optimierung des Wirkungsgrades von Solarzellen.

Der Wandel von klassischen Ingenieursimulationen und naturwissenschaftlicher Grundlagenforschung hin zu einem breiten Anwendungsspektrum zeigt, wie wertvoll die in den vergangenen Jahren in FORTWIHR und KONWIHR geförderten Arbeiten und ihre Ergebnisse sind.

Doch damit ist das Spektrum der Möglichkeiten noch nicht ausgeschöpft. Im Rahmen einer speziellen Softwareinitiative konnten zahlreiche weitere Projekte an das parallele Rechnen herangeführt werden. Hier reichte die Bandbreite von der Linguistik bis zu den Wirtschaftswissenschaften. Das Kolloquium zeigte deutlich, dass Bayern im Bereich der numerischen Simulation eine exzellente Basis geschaffen hat, um die Herausforderungen des technologischen Wandels zu Mehr- und Vielkernprozessoren in der Breite der Anwendungen erfolgreich anzugehen.

Im Rahmen des „KONWIHR-III“-Programms, das 2012 startet, wird der Freistaat Bayern Projekte zur effizienten parallelen numerischen Simulation auf der gesamten Skala vom Institutsrechner über die Linuxcluster am LRZ und dem RRZE (Regionales Rechenzentrum Erlangen) bis hin zum „SuperMUC“ fördern.

Mit dem SuperMUC wird am LRZ in Garching 2012 ein Rechner der internationalen Spitzenklasse installiert, der in der Lage sein wird, 3 x 1015 Befehle pro Sekunde (PFLOP/s) auszuführen und damit zu den 10 leistungsfähigsten Rechnern der Welt gehört. SuperMUC ist durch die Nutzung von ca. 150.000 Rechnerkernen vom Typ x86 in der Lage, Programme aus einer großen Anzahl von Anwendungen effizient auszuführen. Das mit SuperMUC erstmals erprobte Kühlkonzept auf der Basis von warmem Wasser wird darüber hinaus auch garantieren, dass der Rechner der energieeffizienteste seiner Art weltweit sein wird.

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.