TU Braunschweig weiht heute den leistungsfähigsten Parallelrechner der Region ein

Nicht nur die Ausbreitung von vulkanischen Aschewolken – diverse Umweltphänomene und wissenschaftliche Fragestellungen können heute am Computer simuliert werden. Immense Rechenleistungen sind dazu allerdings erforderlich. Handelsübliche PC’s würden mehrere Monate benötigen, um die Bewegung von Gasen oder Flüssigkeiten zuverlässig simulieren zu können.

„Ludwig“, der neue Hochleistungsrechner der Fakultät für Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften der TU Braunschweig, schafft dies in nur wenigen Stunden.

Mit seinen insgesamt 1.300 Prozessoren und dem Arbeitsspeicher von zwei TeraByte könnte er zum Beispiel 1.5 Milliarden Buchseiten komplett im Arbeitsspeicher halten. Bis zu 20.000 Milliarden Multiplikationen oder Additionen kann er in nur einer Sekunde durchführen – in der Fachsprache entspricht dies 20 Teraflops. Auch die 96 speziellen Grafikkarten haben es in sich: Da sie für entsprechend angepasste Software auch für numerische Berechnungen genutzt werden können, erbringen sie zusätzlich weitere 45 Teraflops an Rechenleistung. Damit ist „Ludwig“ der mit Abstand leistungsfähigste Rechner in der Forschungsregion Braunschweig.

Lediglich sein Stromverbrauch bewegt sich in kleinen Dimensionen – mit nur 90 Kilowatt ist er im Vergleich mit Geräten der gleichen Leistungsklasse sehr genügsam, zumal diese Leistung bei Teillast deutlich unterschritten wird.

Die Finanzierung der Hardwarekosten in Höhe von etwa 900.000 Euro teilen sich der Bund und das Land Niedersachsen; die Kosten für die Erweiterung der Infrastruktur des Maschinensaals in Höhe von rund 500.000 Euro steuerte die TU Braunschweig aus Eigenmitteln bei.

„Ludwig“ wird künftig ganz im Dienste des Bau- und Umweltingenieurwesens stehen. Mit seiner Hilfe können die Wissenschaftler der TU Braunschweig höchst aktuelle Fragestellungen beantworten:

• Wie breiten sich etwa bestimmte Schadstoffe im Boden oder in der Luft aus und wie können sie das Grundwasser oder die Atmosphäre kontaminieren?
• Welche Auswirkungen haben Flutwellen (Tsunamis) auf küstennahe Gebäude oder Brücken (unser Bild)?
• Wann bringt ein Sturm ein Bauwerk zum Einsturz?
• Wie breiten sich Brände innerhalb und außerhalb von Gebäuden aus?
• Wie beeinflussen Bauwerke die Eigenschaften des Bodens, auf dem sie stehen, und wann kann der Boden seine Stabilität als Fundament verlieren?

„‘Ludwig‘ ermöglicht es uns nun, unsere Forschungsprojekte erheblich schneller zu bearbeiten und neue, anspruchsvolle Projekte zu akquirieren“, erläutert Prof. Manfred Krafczyk, der zusammen mit Dr. Josef Schüle vom Gauss-IT-Zentrum der TU maßgeblich für die Konzeption und Beschaffung des Rechners verantwortlich war. „Mit seiner Hilfe können wir unsere Spitzenposition im Bauingenieurwesen und der Umweltforschung in Deutschland sichern und ausbauen.“

Was ist ein Parallelcomputer? Parallel bedeutet hier, dass das Problem in viele kleinere Probleme aufgeteilt wird, die von je einem Prozessor gelöst werden. Dabei fließen während der Lösung des Teilproblems ständig Informationen aus anderen Teilberechnungen mit ein, so dass am Ende das Gesamtproblem fast wie in einem menschlichen Team gemeinsam gelöst wird.

Seinen Namen trägt „Ludwig“ als Homage an den österreichischen Physiker Ludwig Boltzmann (†1906), dessen bahnbrechende Arbeiten im Bereich der kinetischen Methoden die Grundlage für viele Berechnungen in der Strömungssimulation bilden, die auf der Maschine zum Einsatz kommen sollen.

„Ludwig“ wird heute, am Montag, 26.4.2010 um 11:00 ‐13:00 Uhr im neuen Maschinensaal auf dem Campus‐Nord, Bienroder Weg 95, 38106 Braunschweig, im Rahmen einer Veranstaltung eingeweiht.

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. habil. Manfred Krafczyk
Institut für rechnergestützte Modellierung im Bauingenieurwesen (iRMB)
Tel.: +49 531 391 7590
Fax: +49 531 391 7599
E-Mail: kraft@irmb.tu-bs.de