Neuer Rechner am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart 19. Feb 2020 Von Jens D. Billerbeck

Supercomputer „Hawk“ in Betrieb genommen

Am heutigen Mittwoch wird am Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart (HLRS) der neue Supercomputer „Hawk“ von Hewlett Packard Enterprise (HPE) in Betrieb genommen. Er ist einer der leistungsfähigsten Supercomputer der Welt.

Hawk, der neue Hochleistungsrechner am HLR Stuttgart.
Foto: HLRS

Hazel Hen hat einen Bruder bekommen. Der bisherige Spitzenrechner am Höchstleistungsrechenzentrum Stuttgart (HLRS), ein Cray-System, ist seit heute in guter Gesellschaft. Hawk, ein System von Hewlett Packard Enterprise (HPE), besitzt rund 3,5-mal so viel Rechenleistung wie der bisherige Spitzenrechner und wird heute im Beisein von Prominenz aus Politik und Wissenschaft in Betrieb genommen.

Aus diesem Anlass erklärt der Parlamentarische Staatssekretär im Bundesforschungsministerium Michael Meister: „Computer wie Hawk sind Werkzeuge der Spitzenforschung in Wissenschaft und Wirtschaft. Höchstleistungsrechner sind ein wichtiger Beitrag zur Technologiesouveränität im digitalen Zeitalter. Technologiesouveränität heißt für uns, eigene System- und Anwendungskompetenzen in Wissenschaft und Wirtschaft auf höchstem Niveau zu entwickeln.“ Nur so könne man einen wechselseitigen Austausch mit den führenden Forschungseinrichtungen und Unternehmen weltweit gewährleisten. Hawk in Stuttgart zeige dies sehr deutlich. „Denn“, so Meister, „ohne das enge Zusammenwirken von Rechenzentrum und Hersteller wäre ein System dieser Leistung nicht möglich gewesen.“

Vorstoß in neue Simulationswelten

Für Baden-Württembergs Ministerpräsidenten Winfried Kretschmann bedeutet die Inbetriebnahme von Hawk den Vorstoß in neue Simulationswelten in den Bereichen Mobilität, Maschinenbau und Gesundheitswesen. „Einer der schnellsten Rechner einer öffentlichen Einrichtung weltweit, der auch der Industrie zur Nutzung offensteht, ist eine kluge Investition in die Zukunft unseres Wissenschafts- und Wirtschaftsstandorts“, ist er überzeugt.

Ein großes Potenzial liegt für Kretschmann darüber hinaus in der Klimasimulation. „Nicht nur für Baden-Württemberg ist die Arbeit am HLRS von enormer Bedeutung: Hawk stärkt sowohl den bundesweiten Superrechner-Zusammenschluss als auch Europa, da das HLRS unter anderem vier der zehn europäischen Exzellenzzentren mit aufbaut.“

International konkurrenzfähig

Kretschmanns Wissenschaftsministerin Theresia Bauer sieht ihr Bundesland in Sachen Höchstleistungsrechner europaweit führend und international konkurrenzfähig. „Und es ist dabei nicht nur die beeindruckende Rechenleistung des Superrechners, sondern auch das geballte Methodenwissen vor Ort, das unserer computergestützten Spitzenforschung zu atemberaubenden Forschungsergebnissen verhilft.“

Eine Einschätzung, der Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart, an der das HLRS angesiedelt ist, nur beipflichten kann: „Mit Hawk wird die schon heute exzellente Forschungsinfrastruktur an der Universität Stuttgart um ein weiteres Flaggschiff ergänzt. Er ermöglicht akademische und industrielle Spitzenforschung überall dort, wo Simulationen und Big Data eine wichtige Rolle spielen. Damit leistet der neue Höchstleistungsrechner einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Vision ‚Intelligente Systeme für eine zukunftsfähige Gesellschaft‘ der Universität Stuttgart.“

Aufgaben in der Klimaforschung

Zu den künftigen Aufgabenbereichen des neuen Superrechners gehören beispielsweise die Optimierung der Energieeffizienz von Windkraftanlagen, die Optimierung von Motoren und Kraftwerken oder die Verbesserung von Aerodynamik im Flugzeug- und Automobilbau. Auch die Fähigkeiten zur Simulation werden auf ein neues Level gehoben. So könnte durch Hawk zum ersten Mal die Lärmentwicklung eines ganzen Flugzeugs detailliert simuliert werden. Dank seiner Leistungsfähigkeit kann der Rechner aber auch zur Bewältigung globaler Herausforderungen beitragen: durch die Untersuchung der komplexen Wechselwirkung zwischen regionalem und globalem Klima oder – gerade ganz aktuell – durch genauere Simulation, wie sich Erreger weltweit ausbreiten.

Die Hälfte der Mittel für Hawk in Höhe von insgesamt 38 Mio. € wurde vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg im Rahmen der Strategie des Landes zu High-Performance-Computing und Data-intensive Computing bereitgestellt. Die zweite Hälfte steuerte das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bei; im Rahmen eines Projekts zur Koordination und Sicherstellung der weiteren Verfügbarkeit von Supercomputing-Ressourcen im Rahmen der nationalen Höchstleistungsrechner-Infrastruktur. Die Finanzierung erfolgte durch das Gauss Centre for Supercomputing (GCS), der Allianz der drei nationalen deutschen Supercomputing-Zentren.

Enge Kooperation zwischen Hochschule und Hersteller

Die Inbetriebnahme von Hawk markiert nach Ansicht des BMBF auch den Beginn einer neuen Kooperation zwischen HLRS und Hersteller HPE, die gemeinsam die Zukunftstechnologien für das Supercomputing voranbringen wollen. Dazu gehören unter anderem die Entwicklung neuer Software und Tools für das Höchstleistungsrechnen, die Leistungsoptimierung des Rechners sowie die Entwicklung von Anwendungen der künstlichen Intelligenz. Diese Technologien werden auch als Sprungbrett für die nächste Leistungsstufe der Supercomputer angesehen: sogenannte Exascale-Rechner, die in den nächsten Jahren entwickelt werden.

Als europäisches Alleinstellungsmerkmal des Standorts Stuttgart und des GCS gilt, dass neben der akademischen Forschung auch die Privatwirtschaft Zugang zu den Supercomputing-Technologien am HLRS hat. Mit bis zu 10 % von Hawks Rechenzeit soll künftig die Digitalisierung der Wirtschaft in Baden-Württemberg und Deutschland maßgeblich unterstützt werden. Aktuell arbeiten mehr als 40 vor allem mittelständische Firmen auf den bisherigen Systemen des HLRS.

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