Im Reich der TeraFlops
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| WissenAmFreitag #85 – 08/12/2023 | | | | | |
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Liebe Leser:innen,
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bei der vom Forschungsschwerpunkt Scientific Computing organisierten Eröffnung des neuen High Performance Computers LEO5, die ich vergangene Woche begleitet habe, wurden viele Zahlen präsentiert. Teraflops und Terabytes in unvorstellbaren Mengen flogen mir um die Ohren. Die Veranstaltung war eine beeindruckende Leistungsschau und auch ein spannender Rückblick auf die Geschichte des High Performance Computing an der Universität Innsbruck: Sie begann 1972 mit einer CPU-Leistung von etwa 1 Million Flops, die den Forscher:innen zur Verfügung stand.
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Flops sind übrigens Gleitkommaberechnungen pro Sekunde und ein namhafter Leistungsparameter für Hochleistungs-Computer. Etwa 120 Millionen Flops waren es dann 1990; Anfang der 2000er Jahre bewegte sich die Leistung schon im GigaFlops-Bereich.
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Das erste LEO-System – LEO1 – wurde 2004 eingeführt, und mit ihm beinahe die Teraflops-Marke geknackt. LEO5 ist seit Ende Mai 2023 in Vollbetrieb und rechnet mit einer fünffachen CPU-Leistung seines Vorgängers LEO4, mit 250 Billionen Flops. Durch einen starken Ausbau mit Grafikbeschleunigern (GPUs) bringt LEO5 darüber hinaus zusätzliche 300 Teraflops mit doppelter Genauigkeit an theoretischer GPU-Spitzenrechenleistung für die Forschung.
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Ich hätte noch viele weitere Zahlen und auch technische Details auf Lager. Um die rasante Entwicklung des HPC-Computing zu demonstrieren, reicht hier aber wohl dieser kleine Einblick. Der GPU-Fokus bei LEO5 – er verfügt über 56 Beschleunigerkarten – trägt insbesondere dem steigenden Interesse aller Fachrichtungen am Machine-Learning Rechnung.
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Und damit sind wir bei den Anwender:innen, die aus insgesamt 35 Forschungsgruppen verschiedenster Disziplinen kommen: aus Physik, Chemie, Pharmazie, der Informatik, den Technischen Wissenschaften und vielen weiteren Fachbereichen. Für sie ist eine entsprechend gute und funktionierende IT-Infrastruktur unverzichtbare Voraussetzung, um exzellente Forschungsleistungen zu erbringen.
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| Das ist zwar nichts Neues, aber durch Meilensteine wie LEO5 kommt dies einmal mehr ins Bewusstsein, ebenso wie die Tatsache, dass für HPC Computing hohe finanzielle Mittel und Personal im Zentralen Informatikdienst mit entsprechender Expertise nötig sind. Einen High-Performance Computer, das weiß ich seit der Eröffnung auch, kauft man nicht einfach schnell beim Elektronik-Fachhändler um die Ecke, um ihn anschließend anzustecken. Von der Bedarfsanalyse bis zur Inbetriebnahme vergehen knapp drei Jahre. | | | |
Ich könnte hier viele Anwendungsbeispiele verlinken, die Auswahl bliebe immer unvollständig und wahrscheinlich ein wenig beliebig. Und doch nehme ich ein ganz frisches heraus: Doris Braun vom Institut für Pharmazie hat kürzlich neue Prognosemöglichkeiten für die Stabilität von Kristallformen publiziert und damit innovative Entwicklungsmöglichkeiten für Medikamente angestoßen. Für ihre Modellierungen hat sie bereits auf LEO5 zugegriffen.
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Und noch etwas Erwähnenswertes zum Thema: Hochleistungsrechnen wird mehr und mehr eine kooperative Angelegenheit zwischen Institutionen; die Universität Innsbruck wird u.a. zum Austro-Rechner MUSICA beitragen, der 2025 auf 40 PetaFlops kommen soll.
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| Weil es auch noch dazu passt: Ich durfte LEO5 vor einiger Zeit fotografieren und habe ihm in der dunklen Kammer beim Performen zugesehen. Damals entstand auch die Idee zu diesem Newsletter, weil es so eindrücklich war... | | | |
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