Jülich forscht mit IBM über Exascale-Computing

2019 soll im Forschungszentrum Jülich ein System mit einer Leistungsfähigkeit von einer Trillion Operationen pro Sekunde stehen. Der Zeitplan sieht 2015 einen Prototyp vor. Ein Hauptproblem ist die Energieeffizienz.

von Florian Kalenda und Lutz Pößneck am 23. März 2010 , 16:15 Uhr

Das Forschungszentrum Jülich und IBM haben einen Kooperationsvertrag unterzeichnet: Gemeinsam wollen sie ein „Exascale Innovation Center“ aufbauen. Bis zum Ende des Jahrzehnts sollen die Hardware-Komponenten und die Software für einen Exascale-Rechner entwickelt werden – also einen Supercomputer, der eine Trillion Operationen pro Sekunde ausführen kann.

Der Zeitplan sieht vor, dass 2015 ein Prototyp fertig ist. An den Standorten Jülich und Böblingen werden zu Beginn des Projekts jeweils fünf Wissenschaftler von IBM und des Jülich Supercomputing Centre (JSC) gemeinsam mit Wissenschaftlern des IBM-Forschungszentrums „Yorktown Heights“ an der Entwicklung des Supercomputers arbeiten. Im Jahr 2019 könnte der neue Exascale-Höchstleistungsrechner in Jülich eingeweiht werden.

„Exascale ist die Herausforderung schlechthin für das weltweite Supercomputing“, sagt Professor Achim Bachem, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums. „Dieses Projekt ist entscheidend dafür, welche Optionen Deutschland und Europa der Wissenschaft und der Wirtschaft in Zukunft auf diesem Feld anbieten können.“ Und Dirk Wittkopp, Geschäftsführer des IBM-Entwicklungszentrums in Böblingen, fügt hinzu: „Supercomputing kommt heute bereits auf Gebieten wie der Medizin, Materialwirtschaft oder der Risikoanalyse im Finanzsektor zum Einsatz. Dieser Trend wird sich verstärken.“

Jüngstes Beispiel für die Zusammenarbeit von IBM, dem DFG-Sonderforschungsbereich Hadron Physics und dem JSC ist der Rechner Qpace, der im November 2009 als energieeffizientester Supercomputer der Welt ausgezeichnet wurde. „Mit Qpace haben wir den Energieverbrauch in den Griff bekommen“, sagt Professor Thomas Lippert, Direktor des JSC. „Die Energieeffizienz wird auch das vordringlichste Problem sein, das wir auf dem Weg zum Exaflops-Supercomputer lösen müssen.“ Weitere Herausforderungen seien bei der Hardware die Entwicklung der Chip- und Prozessor-Technologie bis zur Exascale-Stufe und bei der Software die Verfeinerung der Algorithmen, um einen Rechner von diesen Dimensionen optimal zu betreiben.

Das Forschungszentrum Jülich ist bereits Standort von Jugene, dem schnellsten Rechner Europas, der ebenfalls mit IBM entwickelt wurde. Jugene liefert mit seinen 72.000 Prozessoren eine Spitzenleistung von über 1 Petaflops, also einer Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde. Der geplante Exascale-Rechner wird um den Faktor 1000 leistungsfähiger sein.