Neues aus dem Forschungszentrum

Jülicher Superrechner der nächsten Generation
Von Redaktion [07.03.2016, 14.28 Uhr]

Das GreenICE-Kühlsystem: Die elektronischen Baugruppen befinden sich in einer speziellen High-Tech-Flüssigkeit, die schon bei moderaten Temperaturen verdampft. Der Phasenübergang von flüssig zu gasförmig maximiert den Kühleffekt.  Copyright: Forschun

Das GreenICE-Kühlsystem: Die elektronischen Baugruppen befinden sich in einer speziellen High-Tech-Flüssigkeit, die schon bei moderaten Temperaturen verdampft. Der Phasenübergang von flüssig zu gasförmig maximiert den Kühleffekt. Copyright: Forschun

Eine neue Rechner-Architektur für die nächste Generation von Supercomputern stellt das Forschungszentrum Jülich stellt auf der CeBIT vom 14. bis 18. März 2016 vor. Die Architektur, die im EU-Forschungsprojekt DEEP (Dynamical Exascale Entry Platform) entwickelt wurde, setzt auf das sogenannte Cluster-Booster-Konzept. Ein Prototyp mit dem DEEP-System läuft bereits am Jülich Supercomputing Centre (JSC). In Hannover zeigen die Forscher eine kleinere Fassung des Boosters mit einem innovativen und sehr effizienten Kühlsystem, den GreenICE Booster. Der Booster ist eine Spezialentwicklung innerhalb des DEEP-Projekts. (Stand des Landes Nordrhein-Westfalen, Halle 6, Stand C30)


Das Cluster-Booster-Konzept funktioniert so ähnlich wie ein Turbolader in einem Verbrennungsmotor. Die Idee: Der Booster beschleunigt den Cluster-Teil. Dabei führt ein Cluster von leistungsfähigen Mehrkern-Prozessoren die komplexen Bestandteile eines Programms aus. Einfache Programmteile übernehmen Booster-Module (Intel Xeon Phi Prozessoren), die aus einer großen Anzahl von einfachen Rechenkernen bestehen. Solche Kerne berechnen derartige Aufgaben deutlich energieeffizienter.

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DEEP Project Manager Estela Suarez  Copyright: Forschungszentrum Jülich

DEEP Project Manager Estela Suarez Copyright: Forschungszentrum Jülich

Neu an dem Konzept ist, dass die Booster-Module komplett ausgelagert sind: Dies erhöht die Flexibilität und Leistungsfähigkeit des Systems enorm. "Das Cluster-Booster-Prinzip wird die Entwicklung künftiger Supercomputer maßgeblich beeinflussen", so Prof. Thomas Lippert, Institutsleiter des JSC, "es wurde speziell auf die Anforderungen von Exascale-Rechnern hin entwickelt, die bis zu tausendmal leistungsfähiger sein werden als die derzeit schnellsten Rechner der Welt."


Eine der großen Herausforderungen bei Supercomputern der Zukunft ist der Energieverbrauch. Für die Kühlung der einzelnen Rechnerkomponenten können die Kosten bis ins Unbezahlbare ansteigen. DEEP hat zwei Kühlungssysteme getestet: direkt Wasser-Kühlung auf den großen Booster System, und die Tauch-Siede-Kühlung des GreenICE-Prototyp Systems.
Letztere wird auf der CeBIT als Exponat gezeigt. Dabei befinden sich die elektronischen Baugruppen in einer speziellen High-Tech-Flüssigkeit, die schon bei moderaten Temperaturen verdampft: Der Phasenübergang von flüssig zu gasförmig maximiert den Kühleffekt. Dadurch wird keine Abwärme mehr an den Raum gegeben: Der Energiebedarf der Kühlung sinkt auf einen Anteil von etwa einem Prozent am Gesamtsystemverbrauch.

Das DEEP-Projekt wurde mit 8,4 Millionen Euro von der EU gefördert. Unter der Koordination des JSC entwickelten 16 europäische Forschungseinrichtungen und Unternehmen von 2011 bis 2015 das DEEP-System gemeinsam.


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