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Uni Regensburg mit ARM-basiertem Fujitsu-Supercomputer

Forschungsrechner in Betrieb genommen

17. Juli 2020, 10:00 Uhr   |  Jörg Schröper

Forschungsrechner in Betrieb genommen
© Fujitsu

Prof. Dr. Christoph Lehner (links) und Prof. Dr. Tilo Wettig von der Universität Regensburg.

Wissenschaftler an der Universität Regensburg schauen ab sofort mit schärferem Blick in die fernste Vergangenheit: Mit Hilfe des neuen Fujitsu-Supercomputers PrimeHPC FX700 mit ARM-basierenden A64FX-Prozessoren wollen die Forscher den Ursprung des Universums sichtbar machen. Das QPACE4-Projekt (QCD Parallel Computing Engine 4) der Universität will mit dem Rechner völlig neue Einsichten und Erkenntnisse generieren. Das Modell PrimeHPC FX700 nutzt die gleiche A64FX-CPU wie der Supercomputer Fugaku, der erst kürzlich als leistungsstärkster Supercomputer der Welt den ersten Platz in der TOP-500-Liste eingenommen hat

Mit dem QPACE4-Projekt sind die Regensburger Wissenschaftler die ersten Nutzer der neuen Rechner mit A64FX-CPUs in Europa. Diese CPUs sind kompatibel mit ARMs Armv8.2-A SVE, der aktuellsten Befehlssatzarchitektur für Hochleistungs-Server. Sie seien zudem besonders energieeffizient.

Die Universität nutzt den technischen Vorsprung für neuartige und anspruchsvolle Simulationen der Quantenchromodynamik (QCD). Dabei geht es um ein besseres Verständnis der Elementarteilchen, insbesondere der inneren Struktur von Protonen im Zusammenhang mit dem Zustand des Universums unmittelbar nach dem Urknall.

Auch in der Bioinformatik mit Schwerpunkt Krebsforschung sowie der Immunologie soll der Superrechner zum Einsatz kommen. QPACE4 ist – der Name verrät es – das vierte Projekt im Rahmen des SFB/TRR-55 der Deutschen Forschungsgesellschaft (DFG).

Über eine besonders gute Spitzenrechenleistung pro Watt hinaus biete der A64FX-Prozessor auch Scalable Vector Extensions (SVE). Er wurde speziell für Anwendungen im High-Performance Computing (HPC) entwickelt und beschleunigt hochkomplexe, datenintensive Rechenvorgänge dadurch, dass er mehrere davon parallel zulässt.

Darüber hinaus ist er mit einem besonders schnellen Arbeitsspeicher verbunden (High Bandwidth Memory/HBM2), der für schnelle und komplexe Prozesse nicht weniger wichtig ist. Damit liefere der Supercomputer genau die richtige Kombination aus Rechenleistung, Speicher- und Netzwerk-Bandbreite. Leistungsengpässe ließen sich so wirksam vermeiden, wie der Hersteller betont. Ein besonderes Merkmal ist die Tatsache, dass die Rechenleistung nicht auf Grafikkarten fußt. Dies erleichtere die Programmierarbeit wesentlich, insbesondere im Hinblick auf massive Parallelisierung, die für sogenannte Grand-Challenge-Anwendungen unerlässlich ist.

Der Einsatz des neuen Rechners in Regensburg ist das aktuellste Ergebnis einer langen Zusammenarbeit der Universität mit Fujitsu insbesondere beim High-Performance Computing. Bereits im Jahr 2016 machten sich die Universitäten Regensburg und Wuppertal die Vorteile des Supercomputings zu eigen und installierten den von Fujitsu gelieferten QPACE3-Supercomputer im Jülich Supercomputing Centre (JSC).

Im Bild zu sehen sind Prof. Dr. Christoph Lehner (links) und Prof. Dr. Tilo Wettig von der Universität Regensburg. Weitere Informationen stehen unter www.fujitsu.com und www.physik.uni-regensburg.de zur Verfügung.

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