Hardware

ADDE HPC Cluster

In Zusammenarbeit mit dem Institut für theoretische Physik, dem Institut für Mechanik und Fluiddynamik sowie dem Universitätsrechenzentrum (URZ) der TUBAF (TUBAF) wurden das Anforderungsprofil und die Ausschreibung für den ADDE-HPC-Cluster erstellt.

Es wurde übereinstimmend beschlossen, die geplante Investitionssumme von 600.000 Euro aufzuteilen. Dabei wurden 500.000 Euro in einen neuen, auf die Bedürfnisse der Nutzer (theoretische Physik) zugeschnittenen HPC-Cluster investiert. Die verbleibenden 100.000 Euro wurden in eine Erweiterung des schon vorhandenen HPC-Clusters (Galilei) am Institut für Mechanik und Fluiddynamik (IMFD) investiert. Diese Aufteilung ist sinnvoll, da die technischen Anforderungen an die Hardware aus Sicht der theoretischen Physik (viele Prozessoren, relativ wenig Hauptspeicher, sehr schnelle Vernetzung) und aus Sicht des IMFD (viel Hauptspeicher pro Prozessor, große Festplattenkapazitäten, schnelle Vernetzung) verschieden sind.

Der ADDE-HPC-Cluster wurde am 4.5.2010 nach erfolgreichem Probebetrieb in Betrieb genommen. Zur Zeit der Inbetriebnahme bestand der HPC-Cluster aus 3 Serverschränken (Racks) mit insgesamt 138 Rechenknoten mit je 2 Intel XEON E5530 Vierkernprozessoren mit einer Taktfrequenz von 2.4 GHz. Damit stehen insgesamt 1104 Rechenkerne, denen jeweils 3 GB Arbeitsspeicher zugeordnet sind Gesamtarbeitsspeicher 3.3 TB), zur Verfügung. Dazu kommen ein Login-Knoten und ein Speicher-Knoten mit einer Festplattenkapazität von 26 TB.

Die Rechenknoten sind intern über ein Infiniband vernetzt, der gesamte Rechner ist in das universitätsinterne Netzwerk eingebunden, so dass prinzipiell jeder Student oder Mitarbeiter der Universität diesen Rechner nutzen kann, sofern ihm/ihr die Nutzung durch den Administrator gestattet ist. Aus Mitteln des Virtuhcon-Projektes (siehe http://www.virtuhcon.de/de/index_vk.php) wurde der Rechner um weitere 72 Rechenknoten erweitert, so dass jetzt alle Racks komplett genutzt werden. In der jetzigen endgültigen Ausbaustufe stehen nun 1680 Rechenkerne mit insgesamt ca. 5 TB Arbeitsspeicher zur Verfügung.

Im Vergleich zum bisherigen Großrechner Altix3700 des URZ, der 2003 in Betrieb ging, verfügt der ADDE Cluster über die ca. 100-fache Rechenleistung. Damit steht dem ADDE-Projekt und soweit die Kapazitäten ausreichen der gesamten Universität ein leistungsfähiges Gerät für die Durchführung komplexer Simulationen zur Vorhersage von Materialeigenschaften sowie der Simulation und Modellierung des Verhaltens von Bauteilen zur Verfügung.

IMFD HPC Cluster

Der am Institut für Mechanik und Fluiddynamik schon vorhandene HPC-Cluster „Galilei“ wurde um 8 Rechenknoten mit je 4 Intel AMD Opteron 2435 Sechskernprozessoren mit einer Taktfrequenz von 2.7 GHz und jeweils 64 GB Arbeitsspeicher pro Rechenknoten erweitert.

Damit steht, hauptsächlich für festkörper- und strömungsmmechanische Simulationen, ein HPC-Cluster mit insgesamt 284 Rechenkernen und 1 TB Arbeitsspeicher zur Verfügung. Diese Erweiterungen stehen seit dem 10.5.2010 zur Verfügung. Durch einen Ausbau der Netzanbindung und Erweiterung der Festplattenkapazität kann dieser HPC-Cluster ebenfalls von allen ADDE-Mitarbeitern und auch anderen Studenten und Mitarbeitern der TUBAF genutzt werden.

HPC für Multiskalenmodellierung

Mit der Besetzung der Juniorprofessur für Multiskalenmodellierung und damit der Entstehung der Nachwuchsforschergruppe „Multiskalenmodellierung“ ergab sich der Bedarf für einen Parallelrechner mit sehr großem Arbeitsspeicher für anspruchsvolle Simulationen von dynamischen Versetzungssystemen.

Das Kompetenzzentrum hat hier bei der Anforderungsbeschreibung, der Bestellung und Inbetriebnahme beratend mitgewirkt. Der Rechner wurde aus Berufungsmitteln der Juniorprofessur beschafft und mit in die Lambertzzelle des ADDE-HPC-Clusters integriert.