Forschungstechnik

AWI Bremerhaven erhält neuen Hochleistungsrechner

Supercomputer vom Typ CRAY CS400 ist Bremens modernster Forschungsrechner
[13. April 2016] 

Das Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven erhält heute einen neuen Hochleistungsrechner. Der Supercomputer vom Typ CRAY CS400 besteht aus sieben Rechenschränken, ist mit 11232 Rechenkernen auf Basis von Intel Xeon Prozessoren der neuesten Generation ausgestattet und wird nach seiner Inbetriebnahme der leistungsfähigste Forschungsrechner des Landes Bremens sein.

„Dieser neue Rechner ist so schnell, dass wir für die Berechnung unserer Tsunami-Simulationen nur noch die Hälfte der bisherigen Zeit benötigen werden“, sagt Dr. Natalja Rakowsky aus der AWI-Arbeitsgruppe „Wissenschaftliches Rechnen“.

Sie ist eine von vielen AWI-Forschern, deren Arbeitsbedingungen sich durch den Kauf des neuen Großrechners grundlegend verbessern werden. „Mithilfe des neuen Systems können wir hier direkt am AWI größere Rechnungen wie zum Beispiel zur arktischen Meereisbedeckung und zur Ozeanzirkulation durchführen, für die wir bisher auf Großrechner in Hannover, Hamburg oder sogar Großbritannien ausweichen mussten. Das heißt, wir sparen extrem viel Zeit, die wir bis heute aufbringen mussten, um im Anschluss an die Simulationen an den externen Großrechnern unsere großen Ergebnis-Datenmengen wieder an das AWI zu übertragen“, ergänzt AWI-Klimawissenschaftler Dr. Martin Losch.

Bei der Entwicklung von Klima-Rechenmodellen, der Berechnung von Genom-Sequenzen oder der Simulation einer Tsunamiwelle werden häufig Datenmengen von zwei Terabyte und mehr erzeugt und analysiert. „Aus diesem Grund haben wir beim Kauf des neuen Rechners sehr genau darauf geachtet, dass er mit besonders schnellen Festplatten ausgestattet ist. Auf diese Weise können wir Anwendungen zur Datenassimilation, die häufig im großen Stil auf die Festplatte zugreifen, deutlich besser durchführen, als dies an einem Großrechner mit vielleicht mehr Rechenleistung, dafür aber weniger spezialisierten Festplatten der Fall wäre“, erläutert Martin Losch.

Ein weiterer Pluspunkt: Mit dem Hochleistungscomputer im eigenen Haus können die Experten aus der AWI-Arbeitsgruppe „Wissenschaftliches Rechnen“, ihre Kolleginnen und Kollegen aus den Klima-, Bio- und Geowissenschaften direkt bei der Vorbereitung ihrer aufwändigen Computersimulationen unterstützen. „Wir kennen uns im Haus sehr gut, wodurch die Hemmschwelle, einen Kollegen um Hilfe zu fragen, natürlich deutlich kleiner ist als bei Simulationen außerhalb des AWI. Der neue Großrechner eröffnet außerdem unseren Modell-Entwicklern die Möglichkeit, ihre Daten schneller und unkomplizierter zu visualisieren, mögliche Korrekturen direkt vorzunehmen und somit ihre Entwicklungen effizienter voranzutreiben. Bei Simulationen an einem externen Großrechner ist das bei weitem nicht so einfach“, sagt Natalja Rakowsky.

Der Kauf des neuen AWI-Großrechners kostete rund drei Millionen Euro und wurde aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie der Länder Bremen, Brandenburg und Schleswig-Holstein finanziert. 

   

Technische Details des neuen AWI-Großrechners CRAY CS400

  • Hersteller: Cray Inc. (Nasdaq: CRAY),
  • 308 Rechenknoten, allgemein für die simulationsgestützte Forschung am AWI,
  • 4 „große“ Knoten (512 GB Hauptspeicher statt 64 GB Hauptspeicher), hauptsächlich für hauptspeicherintensive Anwendung wie Vor- und Nachbereitung der Simulationsdaten,
  • 1 „richtig großer“ Knoten (statt 64 GB Hauptspeicher 1024 GB Hauptspeicher, und statt 480 GB lokale SSD 1,5 TB lokale SSD.) hauptsächlich für Anwendungen aus der Bioinformatik,
  • insgesamt 626 Prozessoren vom Typ Intel Broadwell,
  • etwa 414 TFlop/s Maximalleistung (über 400 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde!) 
  • insgesamt 21,3 TB Hauptspeicher,
  • 47,9 TB/s Hauptspeicherbandbreite,
  • insgesamt 1024 TB (netto) Arbeitsdateisystem,
  • 131 TB schnellverfügbares Arbeitsdateisystem (via BeeOND),
  • insgesamt 128 GB (netto) Nutzerdateisystem,
  • System ist vernetzt via Intel Omnipath Interconnect (brandneues Netzwerkprodukt).

Jeder Rechenknoten verfügt über:

  • 2 Prozessoren vom Typ Intel Broadwell,
  • insgesamt 36 Rechenkerne,
  • 64 GB Hauptspeicher,
  • 480 GB lokale SSD-Festplatte zum Beschleunigen der Datenschreib- und -leseraten via BeeOND-Filesystem.

Die verwendeten Prozessoren:

  • Intel Broadwell (E5-2697v4)
  • 18 Kerne Pro Prozessor
  • 2.3 GHz Taktfrequenz

Kontakt

Wissenschaft

Natalja Rakowsky
+49(471)4831-1781
Natalja.Rakowsky@awi.de

Martin Losch
+49(471)4831-1872
Martin.Losch@awi.de