Universität Zürich beteiligt sich an CSCS-Supercomputer
Im Mai hat die Schulleitung der Weiterentwicklung des Hochleistungsrechnens am CSCS zugestimmt. Ein neuer Rechner wird von der Universität Zürich mitgetragen. Die ETH Zürich ist bereit, grössere Rechnerressourcen aller universitären Hochschulen und Fachhochschulen der Schweiz im CSCS unterzubringen.
Ob die Modellierung des Klimawandels oder die Simulation des Finanzmarktverhaltens: Viele Fragestellungen, deren Lösungen ohne Supercomputer unmöglich waren oder monatelang gedauert hätten, können auf einem Supercomputer in wenigen Tagen bearbeitet werden. Das CSCS ist eine Service- und Forschungseinheit der ETH Zürich in Lugano, welche solche technischen und wissenschaftlichen Dienstleistungen für die Schweizer Forschungsgemeinschaft im Bereich von High-Performance Computing (HPC) unterstützt.
Um zusätzliche Rechenressourcen für die Nutzer bereitzustellen, hat das CSCS Anfang 2014 beschlossen, sein bestehendes Angebot mit dem Kauf eines Supercomputers der Marke Cray (Multi-Core-Cray XC40) zu erweitern. «Dabei handelt es sich um eine Erweiterung unserer bestehenden Cray XC Plattform, die wir Piz Dora genannt haben», sagt CSCS-Mediensprechern Angela Detjen. Piz Dora habe eine maximale Leistung von 1,258 Petaflops - ein Petaflop ist gleich 1‘000‘000‘000‘000‘000 (eine Billiarde) Rechenschritte pro Sekunde.
Die Universität Zürich geht nun eine Forschungskooperation mit der ETH Zürich und dem CSCS ein, um Piz Dora auch ihren Forschenden zur Verfügung zu stellen. Um den high-performance computing-Bedürfnissen der Forschenden gerecht zu werden, wird der Supercomputer des CSCS den Schrödinger-Supercomputer der Universität Zürich ersetzen.
«Wir stärken damit die Kooperation zwischen ETH und Universität Zürich», sagt Roman Boutellier, Vizepräsident für Personal und Ressourcen an der ETH Zürich. «Dank der Beteiligung können wir unsere Fixkosten über ein grösseres Rechenvolumen verteilen und die Universität Zürich muss selber weniger in teure Infrastruktur investieren. Auch weitere Kooperationen mit anderen Universitäten und Fachhochschulen sind denkbar.»
Sicherer Zugang zu Supercomputern
«Durch die Zusammenarbeit haben die Forschungsgruppen der Universität Zürich gesicherten Zugang zu qualitativ hochwertiger Supercomputing-Infrastruktur auch für die Entwicklung und Lehre», sagt Daniel Wyler, Prorektor Medizin und Naturwissenschaften an der Universität Zürich.
Forschungsgruppen der Universität Zürich stellen bereits seit Jahren eine der grössten Nutzergruppen der Rechensysteme am CSCS. Zugang zu diesen Systemen muss beantragt werden, die Rechenzeit wird kompetitiv nur an die besten Projekte vergeben. «Zu den erfolgreichsten Antragstellern und damit regulären Nutzern des CSCS gehören Forschungsgruppen der Universität Zürich aus der Physik, Astrophysik, Chemie, Biochemie und Mathematik. Es gibt aber auch eine Forschungsgruppe aus der Anthropologie – in einem Projekt werden Migrationsmodelle von Neandertalern simuliert», sagt Daniel Wyler.
Mit dem Ersatz des lokalen Schrödinger-Systems durch ein System am CSCS sinkt die Schwelle, die neuen Algorithmen auf die kompetitiven Grossrechner am CSCS zu übertragen und es müssen auch weniger Daten zwischen Zürich und Lugano übermittelt werden.
Neue Abteilung der Informatik
Aufgrund der zunehmenden Notwendigkeit für Berechnungen, Datenanalyse und Simulation in Forschung und Wissenschaft hat die Universität Zürich bereits im Januar die Abteilung «Service and Support for Science IT», kurz S3IT gegründet. Sie hilft Forschenden aller Fakultäten bei der Nutzung von Grossrechnern und der Datenverwaltung und soll dazu beitragen, dass die Forschung der Universität Zürich international kompetitiv bleibt. «Unsere Experten im S3IT arbeiten bereits intensiv mit den Experten des CSCS zusammen. Sie testen das neue System, damit es zeitgerecht am Anfang des nächsten Jahres für die Forschenden zur Verfügung gestellt werden kann», sagt Daniel Wyler. «Sind die Tests erfolgreich, können alle heutigen Nutzer von Schrödinger bald schon direkt am CSCS rechnen.»
Start am 1. April
Am CSCS ist man bereits seit Anfang November daran, die notwendige Arbeitsumgebung einzurichten und hat das System für Testnutzer freigegeben. «Ab Januar 2015 wird das System einem grösseren Nutzerkreis zur Verfügung gestellt», sagt CSCS-Sprecherin Angela Detjen. Per 1. April gehe es in die normale Produktion über.
Neben der Universität Zürich hat sich an Piz Dora auch die EPFL mit dem Nationalen Forschungsschwerpunkt «Marvel - Materials’ Revolution: Computational Design and Discovery of Novel Materials» beteiligt.
Der schnellste Computer Europas
Während der schnellste Supercomputer der Welt, die Rechenanlage «Tianhe-2» im chinesischen Guangzhou steht, hat das CSCS in Lugano den schnellsten Rechner Europas. «Piz Daint» liefert eine Leistung von 6,27 Petaflops. Ein Petaflop ist gleich eine Billiarde Rechenschritte pro Sekunde.
Insgesamt steht «Piz Daint» vom amerikanischen Hersteller Cray auf der Weltrangliste an sechster Stelle. Die mit Abstand meisten Supercomputer betreibt die USA. Die Liste der Top 500 wird zweimal im Jahr im Rahmen der International Supercomputer Conference veröffentlicht.