Neuer Klima-Rechner ist unter den Top 400 der Super-Computer weltweit
Der neue Hochleistungsrechner des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) ist einer der schnellsten 400 Computer weltweit. Das wurde am 13.07.2015 zum Auftakt der International Supercomputing Conference in Frankfurt bekannt. Er kann 212 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde ausführen (Teraflop) – und erlaubt damit unter anderem Simulationen der komplexen Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozeanen, Landflächen und Eisschilden in einem Umfang, der am Standort bisher nicht möglich war. Die Abwärme des Rechners wird umweltschonend als alleinige Quelle zur Wärmeversorgung des PIK-Forschungsneubaus genutzt.
schellnhuber„Dieser neue Rechner ist für uns, was für andere Institute ihr Forschungsschiff ist – er ermöglicht uns Erkundungsfahrten ins Meer des Unbekannten, nur dass unser Ozean aus Daten und Gleichungen besteht“, so PIK-Direktor Hans Joachim Schellnhuber. „Wir berechnen, was im Klimasystem unseres Planeten geschieht: von den Eiszeitzyklen vergangener Jahrmillionen bis hin zu den Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels auf Wetterextreme, Ernteerträge, Meeresspiegel.“ Der Hochleistungsrechner eröffnet hierbei neue Möglichkeiten, weil er sechs- bis neunmal mehr Simulationsläufe erlaubt als das bisherige Computersystem des PIK – gleichsam Experimente ohne Labor, nur mit Daten.
Der 4,4 Millionen Euro teure Rechner wurde mit 3 Millionen Euro aus Mitteln der Europäischen Union finanziert. In einem europaweiten Ausschreibungsverfahren hatte die Firma IBM die beste Lösung unterbreitet. „Wir sind unseren Geldgebern sehr dankbar, dass sie die besondere Forschungsherausforderung sehen, die der Klimawandel bedeutet – und dass investiert werden kann, um ein genaues Bild der Risiken für die Menschen in aller Welt zu bekommen“, erklärt Schellnhuber.
Innovatives Kühlsystem: Abwärme wird zum Heizen von Gebäuden genutzt
Weil Computer während der Berechnungen notwendigerweise auch Wärme erzeugen, wurde durch den Hersteller ein hoch innovatives Kühlsystem entwickelt, bei dem Flüssigkeit direkt an den gegenwärtig installierten 5088 Prozessorkernen vorbei geleitet wird. Mit der Abwärme werden der in wenigen Wochen bezugsfertige Forschungsneubau des PIK mit mehr als 200 Arbeitsplätzen für Wissenschaftler sowie anliegende Gebäude geheizt; zusätzliche Wärmequellen werden nicht benötigt.
„Der neue Hochleistungs-Rechner ist bis ins Detail auf die in Potsdam betriebene Entwicklung von Klimamodellen und ökonomischen Modellen zugeschnitten – von der Rechenleistung und Geschwindigkeit der Datenübertragung bis hin zur Software“, sagt Karsten Kramer, Leiter der IT des PIK und seit mehr als zwanzig Jahren im Bereich des Hochleistungsrechnens tätig. Er betont, dass das System der Grundversorgung des Instituts dient und hinsichtlich Ausstattung und Leistung die in Deutschland überregional zur Verfügung stehenden Rechnerressourcen perfekt ergänzt, aber nicht ersetzt. Computer und Rechenzentrum wurden so geplant, dass ein bedarfsgerechter Ausbau des Hochleistungsrechners ohne Arbeits-Unterbrechung möglich ist.
„Um die Rechenleistung unseres neuen Computers zu ersetzen, müsste jeder Mensch auf der Erde knapp 30.000 Rechnungen pro Sekunde durchführen – schon das zeigt, wir kommen ohne modernste Technik einfach nicht aus“, erklärt Kramer. „Aber umgekehrt gilt: ohne die Ideen unserer Forscher nutzt auch der schnellste Computer nichts.“
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