Garching · Fünf Billiarden in einer Sekunde

Der Eingang des Leibniz-Rechenzentrums – besonders bei Nacht ein Hingucker. Foto: Christoph Rehbach / LRZ

Garching · Der bayerische Landtag hat den Ausbau des Leibniz-Rechenzentrums (LRZ) in Garching zum führenden Zentrum für Supercomputing in Europa bewilligt. Der dort ab 2011 entstehende neue Höchstleistungsrechner wird mindestens fünf Billiarden Rechenoperationen in der Sekunde ausführen können.

Er wird damit bis zu 100 Mal schneller sein als der bisherige Rechner und so zu den leistungsfähigsten der Welt gehören. Der Wissenschaftscampus Garching erfährt durch den neuen Rechner eine erhebliche Aufwertung seiner internationalen Bedeutung.

Neben Theorie und Experiment hat sich die Simulation als dritte Säule des Erkenntnisgewinns in den Natur- und Ingenieurwissenschaften etabliert. Simulationsrechnungen ersparen zeit- und kostenintensive Versuche oder lassen Physiker weit in die Vergangenheit des Universums blicken. Beispiele hierfür sind Simulationen der Sternentstehung, flüsterleiser Flugzeuge, effizienter Turbinen oder des dreidimensionalen Aufbaus medizinisch relevanter Proteine zum besseren Verständnis von Krankheitsbildern wie Alzheimer und Hautkrebs. Allerdings gibt es eine Vielzahl von Problemen, deren Berechnung so umfangreich ist, dass sie mit der gegenwärtig in Garching zur Verfügung stehenden Rechenleistung nicht bearbeitet werden können.

Ende Mai 2009 gab der deutsche Wissenschaftsrat seine Empfehlung für den »Erweiterungsbau zum nationalen/europäischen Zentrum für Supercomputing« in Garching ab. Auch die gemeinsame Wissenschaftskonferenz aus Bund und Ländern befürwortet das Projekt. Jetzt gab der Freistaat Bayern mit seiner Zustimmung zur Finanzierung der baulichen Maßnahmen mit einem Volumen von rund 50 Millionen Euro den Startschuss. Bund und Freistaat teilen sich diese Kosten jeweils zur Hälfte. In zwei Schritten wird 2011 und 2013 demnach ein neuer Superrechner mit über 100.000 parallelen Prozessoren ins LRZ am Campus der Technischen Universität München (TUM) in Garching kommen.

»Diese Investition verleiht nicht nur dem Forschungsstandort Garching, sondern dem Höchstleistungsrechnen in ganz Deutschland eine neue Schubkraft«, kommentiert euphorisch der Präsident der TUM, Prof. Wolfgang A. Herrmann, den aus seiner Sicht wegweisenden Entschluss. »Der Standort Garching ist der ideale Standort für diese Investition«, sagt er weiter. »Schon seit Jahren betreibt die TU eine umfassende und systematische Nachwuchsförderung. Allein in der aus Mitteln der Exzellenzinitiative geförderten »International Graduate School of Science and Engineering« sind rund 50 Promotionsvorhaben im Umfeld des Höchstleistungsrechnens angesiedelt. Motivierte Wissenschaftler, die das nötige Know-how in der mathematischen Modellierung, der numerischen Algorithmik, Informatik und Softwareentwicklung mitbringen, werden die exorbitante Rechenleistung des Leibniz-Rechenzentrums gewinnbringend nutzen«, ist Herrmann überzeugt.

Der neue Höchstleistungsrechner soll den besonders anspruchsvollen Forschungsprojekten der TU eine neue Dimension verleihen. Doch Forschungsobjekt Nummer eins wird anfangs der Rechner selbst sein: Um die Nutzung von Computern der höchsten Leistungsklasse zu optimieren, bedarf es einiger Entwicklungsarbeit.

Programmiermodelle, Prozessorarchitektur, Algorithmen für Petascale-Modelle und Hierarchische Speicherverwaltungsmodelle sind Beispiele für die Felder, die nun von Garchinger Forschern weiterentwickelt werden müssen.

Artikel vom 14.07.2009
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