Mainz. Der Mainzer „Mogon II“ ist nun der schnellste Hochleistungsrechner einer deutschen Universität
Der leistungsstärkste Computer einer deutschen Universität hat in Mainz seinen Betrieb aufgenommen. Offiziell eingeweiht wird der Supercomputer Mogon II im März. Die Anlage, die nach dem antiken Stadtnamen Mogontiacum aus der Römerzeit benannt ist, dient künftig vor allem der Grundlagenforschung in Physik, Biologie, Medizin und Geologie. Physiker des Helmholtz-Instituts Mainz wollen die Anlage für die Simulation von Teilchenkollisionen nutzen. „Auch Wetter und Klima sind ein Thema für Mogon II“, sagt der Leiter des Zentrums für Datenverarbeitung (ZDV) an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz, André Brinkmann.
Die Klimaforschung profitiert von der Fähigkeit des Supercomputers, auch sehr hohe Auflösungen zu berechnen. „Je mehr Rechenkapazität wir haben, umso feiner können wir auflösen“, erklärt Brinkmann. Klimaforscher und Meteorologen könnten dann viel feinere Eigenschaften modellieren und in ihre Berechnungen einbringen. „Für die Zukunft gibt es daher noch viel Raum für deutlich präzisere Vorhersagen.“
Mogon II, aufgebaut neben seinem Vorgänger aus dem Jahr 2012, kann in einer Sekunde zwei Billiarden Einzelberechnungen oder zwei Petaflops ausführen – also 1.967.800.000.000.000 Gleitkommaoperationen pro Sekunde, abgekürzt als Flops (Floating Point Operations Per Second). In der Liste der weltweit 500 schnellsten Rechner liegt Mogon II damit auf Platz 65.
Flops ist hier die gängige Maßeinheit zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit von Computersystemen – denn Flops geben – anders als die bloße Angabe von Prozessorkernen und Taktgeschwindigkeit – tatsächlich wieder, wie schnell der Computer komplexe Berechnungen ausführen kann. Eine Gleitkommazahl-Operation beschreibt dabei bestimmte Rechenoperationen, etwa Addition oder Multiplikation, die mit gebrochenen oder sehr großen Zahlen durchgeführt werden. Zur Einordnung: Ein PC kommt hier eher auf einen Wert im Bereich von 200 Gigaflops (Gflops) – also gerade einmal auf ein Zehntausendstel der Leistung von Mogon II.
Diese Leistung ist nicht etwa das Ergebnis eines einzigen Superprozessors, sondern das Werk eines Netzwerks vieler einzelner Prozessoren. Schon in der ersten Ausbaustufe werkelten in Morgon II seit vergangenem Jahr insgesamt 16.280 Rechenkerne zusammen und kamen so auf eine Leistung von 0.58 Petaflops. Künftig leistet er beinahe das Vierfache. Dafür musste das System um mehr als 2000 Intel Xeonprozessoren mit je 16 Kernen erweitert werden. Im kommenden Jahr stehen dem Mainzer Mogon II damit nahezu 50.000 Rechenkerne zur Verfügung.
Noch besser als bei der Rechenleistung schneidet Mogon II in Sachen Effizienz ab: „Die Fortschritte der Computer-Technologie ermöglichen es, dass der neue Hochleistungsrechner bei nahezu siebenfacher Peak-Leistung gegenüber seinem Vorgängersystem mit einer Leistungsaufnahme von 657 Kilowatt nur 40 Prozent mehr Strom als dieses benötigt“, erklärt Brinkmann. So landet der Mainzer Superrechner in der Green 500, der Liste der effizientesten Superrechner, sogar auf Platz 51 – Deutscher Spitzenreiter.
Mogon II werde das wissenschaftliche Rechnen im Bereich des High Performance Computing in Deutschland maßgeblich beeinflussen und nachhaltig befördern, erklärt Wolfgang Nagel vom Vorstand der Gauß-Allianz. Der Zusammenschluss kümmert sich um die Zusammenarbeit der Hochleistungsrechner (HPC) in Deutschland.
Die Verfügbarkeit leistungsstarker HPC-Systeme trage dazu bei, „Deutschlands Expertise im Bereich der Algorithmen, Simulations-Software und Software-Werkzeuge zu sichern und weiter auszubauen“, erwartet Nagel, der an der Technischen Universität Dresden das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen leitet.
Der Mainzer Hochleistungsrechner ist jedoch bei Weitem nicht der einzige seiner Art in Deutschland. Insgesamt finden sich noch acht weitere deutsche Einträge unter den ersten 100 der weltweiten Supercomputer, Spitzenreiter ist hier das Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart. Dessen beeindruckende 5,6 Petaflops Rechenleistung reichen dabei aber nur für Platz 19 – die Spitzenreiter vom National Supercomputing Center Wuxi in China rechnen derzeit mit über 93 Petaflops.
Die Entwicklungs-Dynamik bei Hochleistungsrechnern ist so groß, dass die jetzt in der Top-500-Liste genannten Computer bald nach unten durchgereicht werden. Aber die Liste wird nur zweimal im Jahr aktualisiert. Wenn im März die Einweihung von Mogon II ansteht, kann der Computer noch stolz seinen Platz 65 präsentieren.