Römische Tradition und Moderne
Mainzer Superrechner jongliert mit Petaflops
Römische Tradition und Spitzentechnik treffen sich in der Mainzer Uni: Dort steht Supercomputer Mogon II, benannt nach dem antiken Mainzer Stadtnamen Mogontiacum. Der leistungsstärkste Computer einer deutschen Uni ist jetzt in Betrieb gegangen, offiziell eingeweiht wird er im März. Der Supercomputer dient vor allem der Grundlagenforschung in Physik, Biologie, Medizin und Geologie. »Auch Wetter und Klima sind ein Thema für Mogon II«, sagt der Leiter des Zentrums für Datenverarbeitung (ZDV) an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, André Brinkmann. Die Klimaforschung profitiert von der Fähigkeit des Supercomputers, auch sehr hohe Auflösungen zu berechnen. »Je mehr Rechenkapazität wir haben, umso feiner können wir auflösen«, erklärt Brinkmann. Klimaforscher und Meteorologen könnten dann viel feinere Eigenschaften modellieren und in ihre Berechnungen einbringen. »Für die Zukunft gibt es daher noch viel Raum für deutlich präzisere Vorhersagen.«
Mogon II, der neben seinem Vorgänger aus dem Jahr 2012 aufgebaut ist, kann in einer Sekunde rund zwei Billiarden Einzelberechnungen oder zwei Petaflops ausführen, das sind 1 967 800 000 000 000 sogenannte Gleitkommaoperationen (floating operations) pro Sekunde, abgekürzt als FLOPS. In der Liste der weltweit 500 schnellsten Rechner ist Mogon II damit auf Platz 65. In der Spitze sind sogar 2,8 Petaflops drin.
Wenn nicht nur Leistung, sondern auch Stromverbrauch gemessen wird, rangiert der Mainzer Supercomputer in der Weltrangliste der Top-500-Supercomputer auf Platz 51. »Die Fortschritte der Computertechnologie ermöglichen es, dass der neue Hochleistungsrechner bei fast siebenfacher Peak-Leistung gegenüber seinem Vorgängersystem mit einer Leistungsaufnahme von 657 Kilowatt nur 40 Prozent mehr Strom benötigt«, so Brinkmann. Mogon II »wird das wissenschaftliche Rechnen im Bereich des High Performance Computing in Deutschland und insbesondere in Rheinland-Pfalz maßgeblich beeinflussen und nachhaltig befördern«, erklärt Wolfgang Nagel vom Vorstand der Gauß-Allianz. Der Zusammenschluss kümmert sich um die Zusammenarbeit der Hochleistungsrechner (HPC) in Deutschland.
Die Verfügbarkeit leistungsstarker HPC-Systeme trage dazu bei, »Deutschlands Expertise im Bereich der Algorithmen, Simulations-Software und Software-Werkzeuge zu sichern und weiter auszubauen«, erwartet Nagel, der an der TU Dresden das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen leitet. Im Kreis der Bundesländer mit HPC-Präsenz gewinne Rheinland-Pfalz nun verstärkt an Bedeutung.
Der Mainzer Hochleistungsrechner ist nicht der einzige im Bundesland. Neben einer HPC-Anlage der BASF in Ludwigshafen ist an der TU Kaiserslautern der Supercomputer Elwetritsch im Einsatz, benannt nach einem Pfälzer Fabelwesen. Dieser Rechner zählt 319 Knoten und bringt es, so eine Sprecherin, auf eine Leistung von 230 Teraflops - 0,230 Petaflops. Anfang 2018 wird der neue Hochleistungsrechner Elwetritsch II in Betrieb genommen, der die doppelte Rechenleistung bieten wird. Beide Uni-Anlagen sind über eine 120-Gigabit-Glasfaserleistung verbunden, in der Allianz für Hochleistungsrechnen Rheinland-Pfalz. »Wir versuchen, unsere Systeme ähnlich zu betreiben und von den anderen zu lernen, um Probleme schneller beheben zu können«, erklärt Brinkmann. Außerdem kann im Verbund die Rechenlast ausbalanciert werden: Wenn Wissenschaftler in Kaiserslautern mehr Rechenleistung benötigen, als Elwetritsch zur Verfügung stellt, kann Mogon aushelfen.
Die mit Hilfe der Supercomputer erzielten Ergebnisse führen meist nicht zu kurzfristigen Produkten, sondern dienen der Grundlagenforschung. »Das ist ohne öffentliche Förderung nicht machbar«, so Brinkmann. Seit 2016 haben die Johannes-Gutenberg-Uni und das Helmholtz-Institut Mainz 10,6 Millionen Euro in den neuen Hochleistungsrechner investiert. »Hochleistungsrechner sind heutzutage eine unverzichtbare Schlüsseltechnologie in nahezu allen Disziplinen«, sagt der rheinland-pfälzische Wissenschaftsminister Konrad Wolf (SPD). Im Verbund von Mainz und Kaiserslautern werde allen Wissenschaftlern in Rheinland-Pfalz Zugang zu Rechenleistungen der internationalen Spitzenklasse ermöglicht.
Was heute Topstandard der Hardware-Technik ist, kann in wenigen Monaten schon überholt sein. Die Dynamik bei Hochleistungsrechnern ist so groß, dass die jetzt in der Top-500-Liste genannten Computer bald nach unten durchgereicht werden. Aber die Liste wird nur zweimal im Jahr aktualisiert. Wenn Minister Wolf im März zur Einweihung von Mogon II kommt, kann der Computer noch stolz seinen Platz 65 präsentieren. dpa/nd
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