Das modulare Konzept von JURECA – JURECA steht für „Jülich Research on Exascale Architectures“ – geht zurück auf die von der EU geförderten Forschungsprojekte DEEP und DEEP-ER. Ziel der von der Jülicher Wissenschaftlerin Dr. Estela Suarez geleiteten Projekte war die Entwicklung einer modularen Supercomputer-Architektur, die speziell auf die Anforderungen moderner Simulationscodes hin zugeschnitten ist. Verschiedenartige Module lassen sich über das Software-System „ParaStation“ der Münchener Firma ParTec dynamisch zuteilen, sodass ihre jeweiligen Vorteile zum Tragen kommen können.
„Das funktioniert dann so ähnlich wie ein Turbolader: ein Booster-Modul beschleunigt Rechnungen auf einem Cluster-Modul. Komplexe Teile des Codes, die sich nur schwer gleichzeitig auf einer Vielzahl von Prozessoren berechnen lassen, werden auf dem sogenannten Cluster-Modul ausgeführt, erklärt Prof. Thomas Lippert, Leiter des Jülicher Supercomputing Centre und Ideengeber des Konzeptes. „Einfachere Programmteile, die parallel mit größerer Effizienz bearbeitet werden können – man sagt auch skalieren dazu – werden auf das Booster-Modul ausgelagert.“ Letzteres verwendet eine große Anzahl von relativ langsamen, dafür aber energieeffizienten Rechenkernen.
„Die erfolgreiche Installation und Integration des Boosters ist ein wichtiger Schritt für unser Bestreben, hochinnovative modulare Supercomputing-Systeme zu entwickeln und gemeinsam mit branchenführenden Firmen wie T-Platforms, Intel, Dell EMC und ParTec für wissenschaftliche Simulationen, etwa in den Materialwissenschaften oder der Hirn- und Klimaforschung, verfügbar zu machen“, erklärt Dr. Dorian Krause, verantwortlich für den Rechnerbetrieb am JSC. „Der Testlauf für die TOP500 war ein guter Beleg für die Leistungsfähigkeit des JURECA Cluster-Booster-Systems. Noch wichtiger ist jedoch, dass wir diese einzigartige Architektur nun für unsere gesamte User-Community verfügbar machen können“, so Krause.
„Wir freuen uns sehr über die erfolgreiche Umsetzung dieser neuen Rechnerarchitektur mit Hilfe unserer Software ParaStation. Diese Software wurde speziell für die einzigartige, originelle modulare Architektur dieser zukunftsweisenden Systeme entwickelt. Dies ist ein spektakulärer erster Schritt zur Bereitstellung des Exascale-Computers, der in der Welt für ständig wachsende wissenschaftliche und zivile/kommerzielle Anwendungen benötigt wird, vom Internet bis zum automatischen Fahren und vieles mehr. Eine Weltneuheit und ein bemerkenswerter Vorsprung im Wettlauf um die Spitze“, sagt Bernhard Frohwitter, CEO von ParTec.
Daten und Fakten
Das JURECA Cluster-Booster-System erreichte mit einer Leistung von 3,78 Petaflop/s den 29. Platz auf der TOP500. Die aktualisierte Fassung dieser Liste der schnellsten Rechner der Welt – die ihr 25-jähriges Jubiläum und die 50. Ausgabe feierte – wurde heute zu Beginn der internationalen Supercomputing-Konferenz SC17 in Denver, USA, vorgestellt.
Mit dem JURECA-Booster kommen nun 1.640 Rechenknoten mit Intel Xeon Phi 7250-F Prozessoren hinzu, von denen jeder über 68 Rechenkerne verfügt.
Intel hat das System, das auf Intels Scalable Systems Framework (Intel® SSF) basiert, gemeinsam mit DELL EMC bereitgestellt, unter Verwendung der Server Dell EMC PowerEdge C6230P. Den Cluster-Part bildet der Superrechner JURECA. Dieser Computer wurde 2015 von dem Unternehmen T-Platforms geliefert, das den Aufbau des Boosters aktiv unterstützt hat. Betrieben wird das System mittels der ParaStation Cluster Suite der Firma ParTec, welche die für das modulare Supercomputing notwendige Software-Funktionalität vollständig implementiert.
Stimmen der Projektpartner (in Englisch):
“Intel is very excited to have been chosen as the technology and systems partner for this breakthrough work in supercomputing with Jülich,” says Charles Wuischpard, Vice President and General Manager, Intel Data Center Solutions. “Intel has a long history of close collaboration with Jülich but this is the first time Intel played a more direct role in bringing an innovation like the Cluster-Booster design to fruition. Our engineers worked side by side with Jülich and our partners (Dell EMC and ParTec) to design, deliver, and implement this important advance in systems architecture.”
„Dell EMC is proud to collaborate with the Jülich Supercomputing Centre on one of the fastest supercomputers in Europe,” said Armughan Ahmad, senior vice president and general manager, Dell EMC Ready Solutions & Hybrid Cloud. “The successful combination of the new Booster system with the existing JURECA cluster is reflective of our commitment to work closely with our customers to develop accessible and innovative solutions that continue to advance human potential.”
