Welt der Technik

Der SuperMUC - das neue Gehirn Münchens

Chemie © Nebuto Fotolia Der SuperMUC ist ein Supercomputer, dessen Fläche, ohne Kühlanlage, ein halbes Fußballfeld groß ist. Am 20. Juli 2012 wurde er, zum 50. Geburtstag des Leibnitz-Rechenzentrum, offiziell, durch die Bundesforschungsministerin Annette Schavan und den bayerischen Wissenschaftsminister Wolfgang Heubisch, eingeweiht. Mit seiner Leistung ist er in Europa der Stärkste und auf Platz 4 der Top 500 Supercomputer (Stand 06/2012).
SuperMUC setzt sich aus »Super«, von Supercomputer und »MUC« aus dem IATA-Code des Münchener Flughafens zusammen. Er steht im Leibnitz-Rechenzentrum (LRZ) in Garching bei München und ist der Nachfolger des Höchstleistungsrechners Bayern II (HLRB II).
Geplant wurde er von IBM, die sein Innenleben in 180 Schränken und insgesamt 10000 Boards, in herausziehbaren Slots, verbauten und die Farben Schwarz und Gold, der Stadt München, in den schwarzen Schränken und den gelb-goldenen Kabelleitungen, wiederfinden ließen. Um nachhaltig seine Stabilität zu gewährleisten, wird er mit aufbereitetem und gefiltertem Strom versorgt. Sein Vorgänger war genauso groß, aber 50-mal langsamer.
Mit seinen 3,19 Billiarden Fließkommaoperationen pro Sekunde (3,19 Petaflops) ist er so leistungsstark wie 13824 Playstation 3. Insgesamt 135 Milliarden Euro kostet diese Rechenkraft, mit Aufbau und Betrieb, für die nächsten fünf Jahre.
Er wird für das Garchinger Mathematik- und Informatikzentrum, die gesamte Münchener Wissenschaft, die Stadtbibliothek und die Wetterwarten-Messungen verwendet. Außerdem berechnet er Simulationen für Forschungsvorhaben, wie: Wetter-, Klima-, Erdbeben- und Fusionsforschung.
Durch diese Möglichkeiten wird er den Forschungsstandort Europa nachhaltig verbessern. Schon bei der Einweihung waren Forscher aus 24 Ländern Europas an der Nutzung der IBM-Anlage interessiert. Sie wollen Projekte, wie die der Geophysiker, der Ludwig-Maximilian-Universität München, auf dem SuperMUC laufen lassen, die ein Modell der Bewegungen des Erdinneren simulieren, um mehr über das Erdinnere zu erfahren. Über die Zulassung der Rechenprojekte entscheidet ein internationales Gremium.
Seine europäischen kleinen Brüder stehen in Stuttgart, Jülich (NRW) und Italien. Seine Überholer stehen in den USA und in Japan.

Das Domain-Rechenzentrum der Zukunft

Innovativ an ihm ist, dass er mit seiner Warmwasserkühlung, der iDataPlex DX360M4 gekühlt wird und mit seiner Abwärme das Leibnitz Rechenzentrum beheizt. Er braucht, neben den Wärmetauschern, keine zusätzliche Kühleinheit und erreicht so Energieeinsparungen von bis zu 40 Prozent gegenüber reiner Luftkühlung.
Warmwasser-Kühlsystem heißt es, weil das Wasser, dass frisch zu den Komponenten läuft, maximal 45 Grad warm sein darf. Im Durchlauf durch die Komponenten darf es höchstens auf 60 Grad aufgeheizt werden, so bleiben 15 Grad Differenz, die die Wärmetauscher und die Gebäudeheizung wieder herabsenken müssen. Um Platz zu sparen, hat IBM bei den CPU-Kühlkörpern Mikrokanäle entwickelt, dadurch haben sie im Inneren eine große Kühlfläche und können flach gebaut werden.
Die Rechenleistung kommt aus 18432 Intel Xeon E5-2680 CPUs, mit 8 Kernen je 2,7 GHz und 820 Intel Xeon E7-4870 CPUs, mit 10 Kernen je 2,4 GHz. Er verfügt über einen Arbeitsspeicher von 340 Terabyte und 4 Petabyte permanenten NAS-Plattenspeicher, der aus mehr als 3400 SATA HDs, die 2 Terrabyte groß sind und in einem Doubleparity RAID hängen, besteht. Er hat 10 Petabyte temporären GPFS-Plattenspeicher, und noch 30 Petabyte auf den Bandspeichersystemen.
Durch die x86-kompatile Prozessorarchitektur, die ebenfalls in den meisten Heim-PCs steckt, können Programme, mit nur wenigen Änderungen am Code, auf dem SuperMUC zum Laufen gebracht werden. Als Betriebssystem wird Linux verwendet.

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