Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neuer Hochleistungsrechner der Uni Ulm stärkt Theoretische Chemie

05.12.2014

Er ist mehr als sieben Tonnen schwer und umfasst elf schwarzglänzende Schränke: der neue Hochleistungsrechner der Universität Ulm. „JUSTUS“ – benannt nach dem berühmten deutschen Chemiker Justus von Liebig (1803 – 1873) – wurde mit einer Festveranstaltung am 5. Dezember offiziell in Betrieb genommen.

Der drei Millionen Euro teure Großrechner steht im Dienst der Theoretischen Chemie und wurde hälftig von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Baden-Württemberg finanziert. Mit einer Rechengeschwindigkeit von gut 273 Teraflops gehört er – mit Platz 275 – zu den schnellsten 500 Supercomputern weltweit.


Der neue Großrechner JUSTUS der Universität Ulm gehört zu den Top 500 der schnellsten Supercomputer weltweit. Foto: Elvira Eberhardt/kiz

Er ist mehr als sieben Tonnen schwer und umfasst elf schwarzglänzende Schränke: der neue Hochleistungsrechner der Universität Ulm. „JUSTUS“ – benannt nach dem berühmten deutschen Chemiker Justus von Liebig (1803 – 1873) – wurde mit einer Festveranstaltung am 5. Dezember offiziell in Betrieb genommen. Der drei Millionen Euro teure Großrechner wurde hälftig von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Baden-Württemberg finanziert.

Mit einer Rechengeschwindigkeit von gut 273 Teraflops gehört er – mit Platz 275 – zu den schnellsten 500 Supercomputern weltweit. „JUSTUS stellt seine außerordentlichen Rechenkapazitäten ganz in den Dienst der Forschung. Profitieren wird davon besonders die Theoretische Chemie. Wissenschaftler aus ganz Baden-Württemberg können über ein kooperatives Versorgungsmodell Speicherplatz und Rechenleistung für Forschungsprojekte nutzen“, informiert Professor Stefan Wesner, Leiter des Kommunikations- und Informationszentrum (kiz) an der Universität Ulm.

Hierfür wurde im letzten Sommer vom Land und der DFG an der Universität Ulm eigens ein Rechencluster (bwForCluster) für die Theoretische Chemie eingerichtet und mit drei Millionen Euro ausgestattet. Die Herausforderung bestand vor allem darin, das Rechencluster für eine optimale fachspezifische Nutzung an die sehr hohen Anforderungen an Rechenleistung und Speicherplatz anzupassen. Das Angebot der Firma NEC passte hierzu am besten.

Denn der NEC GreenGem des japanischen Elektronikkonzerns ist nicht nur äußerst leistungsfähig, sondern auch umweltfreundlich. „Der NEC-Ansatz basiert auf der Kombination von über 1000 Solid State Disks - vier pro Rechenknoten - und damit auf besonders schnellen lokalen SSD-Speichermedien, und einem zentralen Blockspeicher, der über ein sehr schnellen Kommunikationsnetz eingebunden ist“, erläutert Tomoyasu Nishimura, General Manager der IT Platform Division bei NEC Corporation. Das Innenleben des Supercomputers besteht aus über 7 100 Prozessorkernen (CPU Cores), die auf 444 Rechnerknoten verteilt sind. Zur Visualisierung stehen zwei spezielle Systeme bereit. Die Wissenschaftler können damit Rechenergebnisse direkt am eigenen Arbeitsplatz auswerten und grafisch darstellen, ohne zuvor Daten kopieren zu müssen.

Und auch über Umweltaspekte haben sich die Entwickler Gedanken gemacht. Der nicht unbeträchtliche Energiebedarf wird zu 100 Prozent aus Wasserkraft gedeckt. Unter Last erreicht die Leistungsaufnahme der Großrechenanlage bis zu 160kW – dies entspricht dem Energiebedarf von 300 Einfamilienhäusern. Außerdem kann bis zu einer Außentemperatur von 24 Grad Celsius die hohe Betriebstemperatur des NEC GreenGem Server allein über eine sogenannte freie Kühlung durch Wärmetauscher aufgefangen werden, sodass erst darüber hinaus eine Energie-intensive externe Kühlung nötig wird.

„JUSTUS ist damit nicht nur ein sehr leistungsstarkes, sondern zugleich klimafreundliches Rechnersystems“, sagt kiz-Leiter Professor Stefan Wesner. „Der Großrechner wird den Wissenschaftlern vor allem dabei helfen, mit Hilfe von Computer-Simulationen komplexe chemische Prozesse nachzuvollziehen. Dabei geht es beispielsweise um Fragen der Energiespeicherung und -wandlung, um Katalyseprozesse, um die Wirkung von Medikamenten oder ganz grundsätzlich um Fragen der molekularen Mechanik“, erläutert Vizepräsident für Forschung Professor Axel Groß. Der Leiter des Instituts für Theoretische Chemie ist Mitantragsteller des Ulmer Clusters und selbst ein zukünftiger Nutzer.

Realisiert wurde die Einrichtung der Großrechenanlage an der Universität Ulm im Rahmen des Umsetzungskonzeptes bwHPC zur High Performance Computing Landesstrategie.

"In der Forschung gewinnt die Verfügbarkeit an Rechenressourcen zunehmend an Bedeutung. Nicht zuletzt weil neben Theorie und Experiment die Simulation als dritte Säule der Wissenschaft immer wichtiger wird. Die Universitäten richten mit Hilfe des Landes im Rahmen von bwHPC verteilte Kompetenzzentren ein. Der neue Ulmer Hochleistungsrechner ist hierbei ein wichtiger Baustein", so Peter Castellaz, stellvertretender Referatsleiter am Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) Baden-Württemberg.

Zu den IT-Förderstrategien des Landes in der Forschung zählen neben dem Programm zum Hochleistungsrechnen (bwHPC) und zu Daten (bwDATA) nicht zuletzt das Landeshochschulnetz BelWü, über dessen Netzinfrastruktur alle Rechenzentren der Universitäten miteinander verbunden sind. Mit einer Übertragungskapazität von bis zu 100 Gigabit pro Sekunde gehört dieses Hochleistungsnetz zu den technischen Grundlagen dieses kooperativen Versorgungmodells.

Doch nicht nur in Baden-Württemberg weiß man um den Standortfaktor IT-Infrastruktur. Der globale Wettbewerb ist hart. Der leistungsstärkste Superrechner steht zurzeit in China. Doch hat Europa auf der Top-500-Liste der Supercomputer Asien laut IT-Nachrichtenplattform Heise online mittlerweile überholt und ist jetzt hinter den USA auf Platz zwei. „Wir bleiben auf jeden Fall dran und schauen uns jetzt schon nach neuen Technologien für mögliche Nachfolgesysteme um“, verspricht Wesner.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Stefan Wesner; Tel.: 0731 / 50 225 00; Email: stefan.wesner@uni-ulm.de;
Guido Hölting; Tel.: 0731 / 50 31453; Email: guido.hoelting@uni-ulm.de;


Weitere Informationen:

http://www.uni-ulm.de/einrichtungen/kiz/home/inbetriebnahme-justus.html 

Andrea Weber-Tuckermann | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Layouterfassung im Flug: Drohne unterstützt bei der Fabrikplanung
19.05.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Intelligente Industrialisierung von Rechenzentren
15.05.2017 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie