Forscher wollen den Supercomputer-Komplex der TU Dresden nutzen, um neue KI-Technologien zu entwickeln. Foto: Robert Gommlich für die TUD

Mehr Rechenkraft für Datenanalysten und künstliche Intelligenzen

Dresden, 18. Mai 2020. Spezialisten der TU Dresden haben den Hochleistungsrechner der Universität in den vergangenen zwei Monaten für vier Millionen Euro ausgebaut. Hinzu kommen bald weitere Komponenten für rund zwei Millionen Euro. Das hat Prof. Wolfgang Nagel mitgeteilt, der das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) der TU Dresden leitet. Weitere Ausbauschritte seien für 2021 geplant.

Prof. Wolfgang Nagel leitet an der TU Dresden das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH). Foto (bearbeitet): Heiko Weckbrodt

Neues System auf AMD-Epyc-Basis mit 25.000 Kernen

Durch die jüngste Aufrüstung bekommen die Wissenschaftler mehr Rechenkraft für die Suche nach neuen Werkstoffen, den Entwurf leichter Fahrzeuge oder die Analyse biologischer Mikroskop-Aufnahmen. Dafür hat das Unternehmen NEC eine neue Rechnergruppe auf der Basis des AMD-Chips „Epyc 7702“ geliefert. Das Zusatzsystem schafft bis zu 750 Billionen Fließkomma-Rechenoperationen pro Sekunde (Tera-Flops) und umfasst etwa 25.000 Prozessorkerne. Damit wächst der Supercomputer-Komplex der TU Dresden um rund 80 Prozent auf nun etwa 70.000 Rechenkerne.

Hauptspeicher so groß wie vier Dutzend Festplatten

Außerdem können die Forscher nun auch große Datenfluten („Big Data“) deutlich schneller analysieren als vorher. Dafür hat das ZIH ein „Superdome Flex“-System der Firma HPE mit schnellen Speicherchips bestellt, die dem TU-Supercomputer sagenhafte 48 Terabyte Hauptspeicher spendieren. Zum Vergleich: Das ist etwa 2000 Mal soviel wie heutige PCs meist haben. Entscheidend dabei ist, dass Speicherchips, wie sie im Hauptspeicher üblich sind, 10.000 Mal schnellere Datenzugriffe erlauben als klassische Festplatten. Und das heißt: Experimentatoren können die Rohdaten aus ihren Experimenten nun viel schneller auswerten. Und junge „künstliche Intelligenzen“ (KI) können ihren „Schulstoff“ nun deutlich rascher lernen als früher.

Als nächstes kommt der Grafikspezialist

Ebenfalls auf dieses Schwerpunkt-Forschungsthema zielt ein weiteres, rund zwei Millionen Euro teures System, für die das ZIH demnächst nach Lieferanten sucht: Die Dresdner KI- und Big-Data-Experten möchten einen Supercomputer installieren, der nicht aus klassischen Rechenwerken, sondern aus Grafikprozessoren besteht. Solch ein Spezialrechner ist besonders wichtig für das „Zentrum für skalierbare Datenanalyse und künstliche Intelligenz“ („ScaDS.AI Dresden/Leipzig“), mit dem der Freistaat im hart umkämpften KI-Forschungs- und Wirtschaftssektor punkten will.

Auch Planck stellt seine Supercomputer bei der TU ab

Neben den eigenen Systemen beherbergt der Rechnerraum des Lehmann-Zentrums der TU Dresden auf dem Campus bereits heute auch Supercomputer anderer Forschungseinrichtungen. Dazu gehören das Cara-Cluster des „Instituts für Softwaremethoden zur Produkt-Virtualisierung“ des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie zwei Rechner der Dresdner Max-Planck-Institute für Physik komplexer Systeme (PKS) und für molekulare Zellbiologie und Genetik (CBG). Diese Partnerinstitute setzen auf die Supercomputing-Expertise des ZIH.

Der Instituts-Neubau für die Photophysiker der TU Dresden an der Nöthnitzer Straße wurde gleich so gebaut, dass er mit Supercomputer-Wärme geheizt werden kann. Foto: Heiko Weckbrodt

Wer genug rechnet, hat es warm

Als umweltfreundlichen Nebeneffekt erzeugen all diese Rechner soviel Abwärme, dass sich damit das neue Physik-Institutsgebäude von Professor Karl Leo sowie – in naher Zukunft – auch das Bürogebäude des Lehmann-Zentrums und der DLR-Institutsneubau nebenan beheizen lassen. Dies soll die Klimabilanz der Superrechner und der Forschungsgebäude ringsum verbessern.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Interview Nagel, ZIH, Oiger-Archiv