"Hornet" wird zu "Hazel Hen"

Supercomputer am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart weiter ausgebaut

(PresseBox) ( Stuttgart, )
Das Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart (HLRS) hat seine Supercomputerinstallation gemäß seines System- Beschaffungsplans erneut erweitert und damit die letzte Ausbaustufe der aktuellen Planung erreicht. Das CRAY XC40-System des HLRS verfügt nun über 185.088 Rechenkerne und liefert eine maximale Rechenleistung von 7,42 Petaflops (7,42 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde), was eine annähernde Verdoppelung der Spitzenwerte des Vorgängersystems bedeutet. Der neue HLRS-Supercomputer - genannt Hazel Hen - wurde jetzt für voll funktionsfähig erklärt und steht Anwendern ab sofort für wissenschaftliche und industrielle Forschungszwecke zur Verfügung.

Der neue Flaggschiff-Rechner des HLRS ist mit den neuesten Hochleistungsprozessoren der Intel Xeon Familie bestückt ist (Code-Name Haswell), die über den Cray Aries System Interconnect miteinander verbunden sind. Das System umfasst jetzt 41 Schränke mit 7.712 Rechenknoten. Als Datenspeichersystem sind weitere 32 Schränke mit rund 8.300 Festplatten für Hazel Hen installiert, auf die mit Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von mehr als 350 Gigabyte pro Sekunde zugegriffen werden können. Insgesamt stehen den Nutzern der HLRS-Systemumgebung nun mehr als 11 Petabyte Plattenkapazität zur Speicherung ihrer Daten zur Verfügung.

Wie bereits in der vorausgegangenen Ausbauphase wurde auch das Hazel Hen-System von Anwendern mit realen Projekten ausgiebig getestet, bevor der Supercomputer als "freigegeben" deklariert wurde. So konnten z. B. Wissenschaftler des Aerodynamischen Instituts (AIA) der RWTH Aachen das HLRS-System für Untersuchungen im Rahmen des Sonderforschungsprojekts SFB/TransRegio 129/Oxyflame nutzen. Dieses hat zum Ziel, durch Einsatz der Oxyfuel- Verbrennungstechnologie den CO2-Ausstoß von konventionellen Kohlekraftwerken zu reduzieren.

Simulationen von Aufheizvorgängen des Kohlestaubs sollten Erkenntnisse dazu liefern, in welchen Zonen sich der Kohlestaub in einer Sauerstoff-/Kohlendioxid-Atmosphäre entzündet. Die Berechnung solcher Szenarien ist extrem aufwändig, da Kohlestaubpartikel nicht kugelförmig sind und deren Bewegungsverhalten folglich schwierig vorherzusagen ist. Hazel Hen machte nun die Simulation vieler tausender, voll aufgelöster, sich frei in einer turbulenten Strömung bewegender Kohlestaubpartikel möglich. "Dank der Rechenkapazitäten, die Hazel Hen bietet, sind wir jetzt in der Lage, Partikelzahlen einer Größenordnung in einem Schritt rechnen und Ergebnisse erzielen zu können, wofür zuvor mehrere Simulationsschritte erforderlich gewesen wären," erklärte Projektleiter Dr. Matthias Meinke, AIA/RWTH Aachen.

Forscher des Instituts für Angewandte Materialien (IAM) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Institute of Materials and Processes (IMP) der Hochschule Karlsruhe nutzten die Rechenkapazitäten von Hazel Hen für numerische Simulationen von Erstarrungsprozessen mit der Phasenfeld-Methode. Sie simulierten die gerichtete ternäre eutektische Erstarrung von Al-Ag-Cu (Aluminium-Silber-Kupfer) in einem Gebiet von 4116 x 4008 x 1000 Zellen mit dem Ziel, die sich ausbildenden Muster und die dreidimensionale Entwicklung der Mikrostruktur zu untersuchen. Für die Berechnung dieses Vorgangs reizten die Wissenschaftler mit 171.696 Rechenkernen das neue HLRSSystem Hazel Hen fast vollständig aus. Ternäre Superlegierungen mit definierten Eigenschaften werden für Hochleistungsmaterialien wie sie z. B. in der Luft- und Raumfahrt benötigt werden immer wichtiger, weshalb ein gutes Verständnis der Material- und Prozessparameter für den Erstarrungsprozess notwendig ist. Simulationen wie die auf Hazel Hen vorgenommenen liefern hierzu wertvolle Erkenntnisse.

"Die Abnahme der Cray XC40 hat gezeigt, dass das wir für unsere Benutzer wieder ein exzellentes System bereit stellen können," freut sich Professor Dr.-Ing. Michael M. Resch, Direktor des HLRS. "Die ersten Benutzeranwendungen lieferten ausgezeichnete Ergebnisse, und wir sind sicher, auch für die Zukunft mit weiteren simulationstechnischen Highlights rechnen zu können."

Mit der Installation von Hazel Hen vollzog das HLRS den letzten Schritt der System-Installation im Rahmen des aktuellen Beschaffungsplans des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) unter Beteiligung der Länder Bayern, Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen. Dieses definierte den sukzessiven Ausbau der drei bundesdeutschen Höchstleistungsrechenzentren HLRS, Leibniz Rechenzentrum in Garching/München und Jülich Supercomputing Centre mit HPC-Systemen der obersten Leistungsklasse mit dem Ziel, die Konkurrenzfähigkeit Deutschlands im weltweiten HPCWettbewerb zu sichern.

Weitere Informationen zu Hazel Hen: http://www.hlrs.de/systems/platforms/cray-xc40-hazel-hen/
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