Mainz – Die Hochleistungsrechner der Allianz für Hochleistungsrechnen Rheinland-Pfalz (AHRP) – MOGON II der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und Elwetritsch II der TU Kaiserlautern – gehören zu den schnellsten 100 Supercomputern der Welt.
Die Landesregierung, der Bund, die JGU, die TU Kaiserlautern und das Helmholtz Institut Mainz (HIM) haben seit 2016 insgesamt 10,6 Millionen Euro in MOGON II und 3 Millionen Euro in Elwetritsch II investiert, um die rheinland-pfälzischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen der „Allianz für Hochleistungsrechnen Rheinland-Pfalz“ (AHRP) bis 2020 mit Rechenleistung der internationalen Spitzenklasse zu unterstützen.
„Das Hochleistungsrechnen ist eine Schlüsseltechnologie für die Spitzenforschung in vielen Bereichen. Durch die erfolgreiche Zusammenarbeit der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der TU Kaiserslautern auf diesem Gebiet haben alle Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an den rheinland-pfälzischen Hochschulen Zugang zu dieser wichtigen Infrastruktur. Dies ist von herausragender Bedeutung für den Wissenschaftsstandort Rheinland-Pfalz. Die Landesregierung unterstützt daher im Rahmen ihrer Digitalstrategie nachdrücklich das Ziel, diese wichtige Forschungseinrichtung auch langfristig zu halten und das hohe Leistungsniveau auszubauen“,
erklärt Prof. Dr. Konrad Wolf, Minister für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur des Landes Rheinland-Pfalz, im Rahmen des Festakts anlässlich der Einweihung der beiden Supercomputer.
Die Allianz für Hochleistungsrechnen Rheinland-Pfalz (AHRP) koordiniert die Aktivitäten der Universitäten Mainz und Kaiserslautern im Hochleistungsrechnen (HLR) und stellt für die Forschung eine leistungsfähige IT-Infrastruktur für Computersimulationen bereit. Mit dieser außergewöhnlich hohen Rechenleistung wird unter anderem die Spitzenforschung in Kaiserslautern und Mainz unterstützt, zum Beispiel in der Physik, der Chemie, im Maschinenbau oder in der Genomforschung.
„Natur- und lebenswissenschaftliche Grundlagenforschung ist heute auf die Verfügbarkeit von ausreichend dimensionierten Rechenressourcen angewiesen“,
erklärt der Präsident der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Prof. Dr. Georg Krausch.
„Der Wettbewerb unter den Hochschulen wird national und international immer intensiver, was sich auch und gerade auf dem Feld der Datenverarbeitung widerspiegelt. So sind Arbeitsgruppen vieler wissenschaftlicher Disziplinen auf leistungsstarke Hochleistungsrechner angewiesen, um ihre führende Stellung auf ihren Forschungsgebieten halten und weiter ausbauen zu können.“
„Mit solchen leistungsstarken Hochleistungsrechnern können Fragestellungen erforscht werden, die im Experiment zu gefährlich oder zu kostspielig sind oder überhaupt nicht untersucht werden könnten“,
sagt der Präsident der TU Kaiserslautern, Professor Dr. Helmut J. Schmidt.
„Derartige Simulationen stellen oft die dritte Säule des wissenschaftlichen Erkenntnisgewinns dar. Damit wird der Supercomputer Elwetritsch II auch ein unverzichtbares Werkzeug in unseren sieben Sonderforschungsbereichen sein. Ich bin überzeugt davon, dass sich diese Investitionen für die TU Kaiserslautern und die JGU mehr als auszahlen und uns in der Forschung voranbringen werden.“
Die Supercomputer MOGON II und Elwetritsch II
Der Mainzer Hochleistungsrechner MOGON II gehört zu den schnellsten 100 Supercomputern der Welt. Die JGU hat im Oktober 2017 die zweite Phase von MOGON II in Betrieb genommen, der mit einer Rechenleistung von zwei Petaflops respektive 2.000.000.000.000.000 Rechenoperationen pro Sekunde in der Liste der weltweit 500 schnellsten Rechner die Position 65 einnimmt. Damit ist der Mainzer Supercomputer zugleich der schnellste Hochleistungsrechner an einer deutschen Universität. In der Liste der energieeffizientesten Supercomputer wird MOGON II weltweit auf Position 51 geführt. Der Name MOGON wurde in Anlehnung an das römische Mogontiacum, dem lateinischen Namen der Stadt Mainz, gewählt. MOGON II wird an der JGU durch das Zentrum für Datenverarbeitung (ZDV) und das Helmholtz-Institut Mainz (HIM) gemeinsam betrieben.
Anwender von MOGON II sind Arbeitsgruppen aus der Physik, Mathematik, Informatik, Biologie, Medizin, Chemie und den Geowissenschaften. Die mit MOGON II untersuchten Fragestellungen beinhalten die Simulation der Struktur der Materie und Antimaterie sowie die Entwicklung neuer Werkstoffe, verbessern Krebstherapien und unser Verständnis der Evolution und ermöglichen die Entwicklung präziserer Wetter- und Klimamodelle. Der Exzellenzcluster PRISMA, die Exzellenz-Graduiertenschule MAINZ sowie die Mehrzahl der Sonderforschungsbereiche an der JGU können nur durch immer mehr Rechenleistung eine Verfeinerung ihrer Modelle und somit ein verbessertes Verständnis unseres Weltbildes erzielen.
Der Hochleistungsrechner „Elwetritsch“ der TU Kaiserslautern bietet eine theoretische Rechenleistung von 750 TFLOPS. Namensgeberin des Rechners ist ein pfälzisches Fabelwesen. So bunt und vielfältig wie der kleine Vogel ist auch die Nutzerlandschaft des Hochleistungsrechners. Anwender aus fast allen Fachbereichen der TU Kaiserslautern, der An-Institute und von weiteren Hochschulen in Rheinland-Pfalz können mit Hilfe des Hochleistungsrechners ihre Grundlagenforschung und Produktentwicklung u.a. in den Bereichen Computational Chemistry, Gensequenzanalyse, Künstliche Intelligenz / Deep Learning, Molekulardynamik, Strukturmechanik, Strömungsmechanik und Visualisierung weiter vorantreiben.
„Die Zusammenarbeit innerhalb der AHRP ermöglicht es unseren Rechenzentren, den Wissenschaftlern in Rheinland-Pfalz maßgeschneiderte HPC-Angebote zu machen, sowohl was die Ausstattung mit Rechenleistung, als auch die Versorgung mit Software, Schulung und Beratung betrifft“,
erklären Prof. Dr.-Ing. André Brinkmann, Leiter des Zentrums für Datenverarbeitung der JGU, und Prof. Dr. Nicolas R. Gauger, Leiter des Regionalen Hochschulrechenzentrums Kaiserslautern.
„Die neuen Rechner MOGON II und Elwetritsch II stoßen dabei in Größenordnungen vor, die auch äußerst anspruchsvolle Berechnungen ermöglichen.“
50 Jahre Zentrum für Datenverarbeitung (ZDV)
Seit 1967 bietet das Zentrum für Datenverarbeitung Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, den Beschäftigten und Studierenden der Johannes Gutenberg-Universität Mainz modernste Informations- und Kommunikationstechnik. Das ZDV versorgte die Universität zu Beginn vorrangig mit wissenschaftlicher Rechenleistung, die über wenige Zentralrechner wie eine CDC 3300 der Control Data Corporation bereitgestellt wurde. Die Programmierung erfolgte damals noch über Lochstreifen, bevor in den 1970er Jahren Terminal-Systeme auf dem Campus verteilt wurden. Erst mit der breiten Einführung von PCs Anfang der 1990er Jahre und einem starken Ausbau des Netzwerkes an der JGU konnte sich das ZDV zu einem Rechenzentrum entwickeln, das Dienste für alle Beschäftigten und Studierenden der JGU anbietet.
Heute betreibt das ZDV das Campus-Netzwerk mit mehr als 18.000 Anschlüssen und 1.000 Wireless LAN-Zugangspunkten und bindet alle Hochschulen des Landes über das Wissenschaftsnetz Rheinland-Pfalz an das Internet an. Das ZDV deckt ein breites Spektrum von der Account-Verwaltung, der Administration von 10.500 Rechnern und 7.000 Telefonen bis hin zu elektronischen Klausuren ab. Für die Spitzenforschung auf internationalem Topniveau gewährleistet das ZDV die technische Grundversorgung, insbesondere durch den Betrieb und die Betreuung von Hochleistungsrechnern.
Die Integration der Verwaltungs-EDV und der Telefonie in das ZDV sowie der Ausbau der gemeinsam mit den Instituten der Universität durchgeführten Forschungsaktivitäten haben die Mitarbeiteranzahl stark anwachsen lassen. Unterstützten 1967 nur 22 Mitarbeiter ausgewählte Institute und Nutzer, so gewährleisten heute 84 Mitarbeiter modernste Informations- und Kommunikationstechnik für die mehr als 5.000 Beschäftigten und 32.000 Studierenden der JGU.