Forscher der TU Darmstadt erwerben neustes Modell des Convey-Supercomputers

Wie die HMK Supercomputing GmbH, Anbieter von Lösungen für High-Performance-Computing (HPC), jetzt bekannt gibt, hat der Fachbereich Informatik, dort das Fachgebiet „Eingebettete Systeme und ihre Anwendungen“ (ESA), der TU Darmstadt das neueste und leistungsfähigste Modell HC-1ex der Hybrid Core-basierten Superrechnerfamilie des Herstellers Convey Computer erworben.

Im Bereich des Fachgebiets ESA, das sich als eine Gruppe der Technischen Informatik mit effizienter Bereitstellung von Rechenleistung und adaptivem Computing befasst, soll der Rechner u.a. in einem Projekt zur Simulation von Anwendungen in den Bereichen von Vibrationskontrolle, -überwachung und -dämpfung zum Einsatz kommen. Dafür und für andere Aufgaben im Bereich des adaptiven Computings hält Fachgebietsleiter Prof. Andreas Koch das System wegen seiner „optimalen Kombination aus schneller Schnittstelle von rekonfigurierbaren Recheneinheiten zum konventionellen Prozessor und extrem mächtigem und hochflexiblem Speichersystem“ für prädestiniert.

Im Fachgebiet ESA steht die hocheffiziente Bereitstellung von Rechenleistung jenseits von üblichen Lösungen im Zentrum des Forschungsinteresses. Das Anwendungsfeld erstreckt sich hier von kleinen eingebetteten Systemen bis hin zum Embedded-Supercomputing z.B. für Bildverarbeitung oder die Verarbeitung in Hochgeschwindigkeitsdatennetzen. Der Convey-Rechner punktete bei Prof. Andreas Koch und seinem Team schon deshalb, weil man es sich dort gerade unter dem Effizienzgesichtspunkt zur Aufgabe gemacht hat, die in diversen Anwendungsgebieten erforderliche hohe Rechenleistung bei möglichst niedrigem Energieverbrauch durch Einsatz rekonfigurierbarer anwendungsspezifischer Recheneinheiten zu erbringen. Vor diesem Hintergrund besteche der HC-1ex durch seine hochgradige Energieeffizienz, die sich gegenüber herkömmlichen Servern in signifikant reduzierten Energie- und generellen Betriebskosten sowie in deutlich geringerem Stellfächenbedarf ausdrücke.

Das jüngste Convey-Rechnermodell war für die ESA-Verantwortlichen auch deshalb ein idealer Kandidat, weil es die Rechenperformanz auf eine neue Stufe bringt. „Die hier verwendeten FPGA-Bausteine des Typs Virtex-6 statt bislang Virtex-5 stellen noch einmal einen deutlichen Fortschritt dar: Diese aktuellen, größeren FPGAs nehmen mehr parallele Recheneinheiten auf und erlauben höhere Taktfrequenzen, was die Gesamtlösung noch performanter macht. Dabei wurde die elektrische Leistungsaufnahme auch noch um bis zu 50 Prozent reduziert“, weiß Andreas Koch. Hinzu komme ein extrem mächtiges und hochflexibles Speichersystem. „Das haben die Mitbewerber in der Regel nicht.“

Simulationen zur Vibrationskontrolle und -überwachung als wichtiges Anwendungsgebiet

Der Convey-Rechner soll für den ebenfalls von Andreas Koch geleiteten Technologiebereich „Eingebettete Systeme“ im Forschungszentrum „Adaptronik“ eingesetzt werden, das im Zuge der hessischen Exzellenzinitiative LOEWE entstanden ist. Zunächst geht es dabei um ein Projekt zur Simulation von Anwendungen im Bereich der Vibrationskontrolle und -überwachung von Windkraftanlagen und Funktionsbauwerken wie Brücken sowie zur Vibrationsdämpfung in der Automobilentwicklung. Anders als bei den für Supercomputing üblichen Gleitkommarechnungen gehe es bei diesen eingebetteten Systemen um Berechnungen mit Festpunktdarstellung, die genau auf die jeweilige Rechnung angepasst werden müssen. Im konkreten Fall der Strukturüberwachung werden drahtlose Sensornetze entworfen, deren einzelne Knoten nur kleine Rechenleistungen und Energiebudgets haben und daher besonders stark von einer guten Anpassung profitieren.

Hier soll das Convey-System die zur Strukturüberwachung benötigten Algorithmen optimieren. „Wir benötigen in der Entwurfsphase einen sehr leistungsfähigen Rechner für Simulation und Optimierung, damit wir im Einsatzgebiet selber hochintegrierte Sensorknoten verteilen können“, erklärt Andreas Koch. Dazu will man auch die von Convey bereitgestellte Unterstützung zur Anpassung der HC-1ex-Rechnerarchitektur an die Anwendungen in Form von sogenannten Personalities nutzen – jedoch keine von der Stange. Stattdessen sollen hochoptimierte Recheneinheiten mit Hilfe des Convey Personality Development Kits selbst entwickelt werden.

Das Convey-System wurde von HMK Supercomputing, dem Master Reseller von Convey in den Deutschland, Österreich und der Schweiz, erworben und soll in den nächsten Wochen ausgeliefert werden.

Über das Fachgebiet Eingebettete Systeme und ihre Anwendungen (ESA)
Das Fachgebiet „Eingebettete Systeme und ihre Anwendungen“ (ESA) (http://www.esa.cs.tu-darmstadt.de) ist eines von rund 20 Fachgebieten des Fachbereichs Informatik der TU Darmstadt. Der Forschungsschwerpunkt von ESA liegt auf der effizienten Bereitstellung von Rechenleistung mit dem Fokus auf Embedded-Systeme und entsprechende Anwendungen. Hierzu erforscht und erprobt ESA adaptive Computer und realisiert zu dem Zweck Hardware-Erprobungsplattformen und Programmierwerkzeuge für solche Rechnerarchitekturen.
Über HMK Supercomputing GmbH
HMK Supercomputing GmbH (http://www.hmk-supercomputing.de) wurde im Oktober 2009 als jüngste Firma der HMK-Group in Kronberg bei Frankfurt/Main gegründet. Ihr Ziel ist es, der HPC-Welt innovative Produkte und Lösungen anzubieten und ihren Kunden so je nach Bedarf möglichst maßgeschneiderte Systeme bereitzustellen. Intensive Beratung, Hilfe bei der Installation und der anschließende Support sind dabei selbstverständlich. Als Master-Reseller für Deutschland, Österreich, die Schweiz und andere Länder vertreibt die HMK Supercomputing Systeme und Lösungen der Firma Convey Computer Corporation aus Texas/USA.

Die HMK-Group als Dachorganisation (http://www.hmk.de), unter der auch HMK Supercomputing agiert, wurde 1995 von Dipl.-Ing. Helmut Mühl-Kühner gegründet. Die Gruppe ermöglicht innovativen Firmen durch gezielte Vertriebstätigkeit, Consulting und Support einen schnellen und effektiven Zugang zum europäischen Markt. Bisher lagen die Schwerpunkte u. a. auf den Geschäftsfeldern Storage & Data-Management sowie IT-Security & Access. Weltweit betreut die HMK-Group über 500 Kunden in allen Geschäftsbereichen von mittleren und großen Unternehmen bis hin zu Organisationen wie Großforschungseinrichtungen und Universitäten.

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