Weltrekord mit Superrechner
Wissenschaftler der Universitäten Erlangen-Nürnberg
und Bayreuth begannen das neue Jahr mit einem Paukenschlag: Auf
dem Hitachi SR8000-F1 Supercomputer am Leibniz-Rechenzentrum
(LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften wurden bislang
weltweit einzigartige Computersimulationen auf dem Gebiet der
Quantenphysik in kondensierter Materie durchgeführt. Die
Entschlüsselung eines fundamentalen, bis dato ungelösten
Problems war Ziel der Forschungsanstrengungen: Existiert ein
quantenkritischer Punkt in einer speziellen Klasse von Festkörpern,
die im Hinblick auf ihre elektronische Leitfähigkeit eindimensionales
Verhalten zeigen?
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- Der aus Forschern der Theoretischen Physik
der Universität Bayreuth um PD Dr. H. Fehske und Spezialisten
des Regionalen Rechenzentrums Erlangen um Dr. G. Wellein bestehenden,
interdisziplinären Arbeitsgruppe war es im Rahmen ihres
Forschungsvorhabens gelungen, erstmals Modelle für derart
komplexe Materialien mit der dafür notwendigen Genauigkeit
zu simulieren.
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- Die Anforderungen an die Computersysteme
für Berechnungen in dieser Größenordnung sind
enorm:
· Bis zu 850 GByte Hauptspeicher waren für die Datenhaltung
erforderlich. Vergleichsweise wären etwa 3400 handelsübliche
PCs mit jeweils 256 MByte Speicher nötig, um diese Datenmenge
halten zu können.
· Mehr als 5 000 Billionen (5 000 000 000 000 000 !) Rechenoperationen
wurden in einer 10-stündigen Simulation durchgeführt.
Die gleiche Rechnung würde auf einem PC schätzungsweise
30 Jahre dauern!
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- Der Hitachi SR8000-F1 wurde speziell für
Rechenoperationen in solchen und ähnlichen Ausmaßen
konzipiert. Als einziger Computer in Europa verfügt der
Bundeshöchstleistungsrechner am LRZ in München derzeit
über eine, für höchste Anforderungen, ausgestattete
Hardware. Seit Beginn dieses Jahres umfasst das System 168 Rechenknoten
mit insgesamt 1344 Prozessoren. Der riesige Hauptspeicher beträgt
mehr als 1 300 GByte und es stehen ungefähr 10 000 GByte
an Plattenplatz zur Verfügung. Entscheidend für den
Erfolg des Projektes war jedoch neben der überragenden Leistungsfähigkeit
des Rechners auch die gute Zusammenarbeit aller Beteiligten.
"Nicht zuletzt die langjährige, enge Kooperation mit
der Gruppe "High Performace Computing" am RRZE versetzte
uns in die Lage hochkomplexe Computerprogramme für massiv
parallele und Vektor-Supercomputer zu entwickeln und effizient
zu gestalten!", so PD Dr. H. Fehske, wissenschaftlicher
Leiter des Projekts.
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- Die Aktivitäten der Arbeitsgruppe werden
von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Kompetenznetzwerk
für technisch-wissenschaftliches Höchstleistungsrechnen
in Bayern (KONWIHR) finanziell gefördert und sind in wissenschaftliche
Kooperationen mit der Universität Augsburg sowie dem Los
Alamos National Laboratory, New Mexico (USA) eingebunden.
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- Weitere Informationen
- Dr. Gerhard Wellein
Regionales Rechenzentrum Erlangen
HPC Beratung
Tel.: 09131/85 28737
gerhard.wellein@rrze.uni-erlangen.de
Mediendienst FORSCHUNG Nr. 618 vom 31.01.2002
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