Scientific Computing@UDE

HIPEC Rechnerpyramide

Versorgungspyramide der UDE

Die Versorgung mit Kapazitäten für wissenschaftliches Rechnen orientiert sich an der HIPEC Rechnerpyramide. Der Bedarf der UDE erstreckt sich über alle 4 Ebenen der Rechnerpyramide.

Die Beschreibung des wissenschaftlichen Rechnens an der UDE ist in das IT-Versorgungskonzept der UDE integriert.

Für das wissenschafltliche Rechnen können verschiedene Ressourcen genutzt werden, die im Folgenden analog zur Rechnerpyramide beschrieben werden.

 

1. Ressourcen der Arbeitsgruppen

Die einzelnen Arbeitsgruppen können Compute-Systeme eigenverantwortlich für Forschung und Lehre in ihrem Bereich betreiben. Die Betreuung und Administration dieser Systeme liegt in diesem Fall vollständig beim Fachbereich bzw. der jeweiligen Arbeitsgruppe.

Im Rahmen des Serverhousing und Serverhosting können die Systeme auch in den zentralen Serverräumen des ZIM aufgestellt werden, um an der vorhandenen technischen und personellen Infrastruktur wie z. B. Klimatisierung, unterbrechungsfreie Stromversorgung oder Betriebspersonal zu partizipieren.

2. Ressourcen der Universität

Das ZIM betreibt derzeit verschiedene Computesysteme, die gemäß der HIPEC-Rechnerpyramide als System mittlerer Größe fungieren:

  • magnitUDE Supercomputer (14.976 CPU-Kerne, 56 TB Hauptsüeicher) (Installationsjahr 2016/17)
  • Cray XT6m Supercomputer (4.128 CPU-Kerne, 5.5 TB Hauptspeicher) (Installationsjahr 2010)
  • Linux-Cluster mit gemischten Prozessoren (Xeon, Opteron, Nehalem), Infiniband (720 Cores, ca. 2 TFlops) (Kontinuierlicher Ausbau seit 2007)

Die UDE benötigt gemäß der HIPEC-Rechnerpyramide mittlere Systeme. Diese bieten den Anwendern Rechenmöglichkeiten an, die sehr flexibel für kurzfristige Bedarfe, Tests oder eine komplette Nutzung eingesetzt werden können und deshalb besonders für Entwicklungen aber auch für die Produktion gut geeignet sind.

Auf Grund der rasanten technischen Entwicklung ist regelmäßig eine Neuinstallation mit Investitionskosten zwischen 1-3 Mio. Euro notwendig, wie sie 2009 mit der CRAY XT6m und 2016 mit der magnitUDE realisiert worden sind.

Das ZIM entwickelt gemeinsam mit dem CCSS und den Fakultäten die Rahmenbedingungen für den Betrieb der Systeme für das wissenschaftliche Rechnen. Derzeit sind die folgenden betrieblichen Rahmenbedingungen für Hochleistungsrechner auf der Basis von Standardprozessoren und dem Betriebssystem Linux vorgesehen:

  • Einheitliches Clustermanagement,
  • Batchsystem,
  • Anbindung an das Identitätsmanagement der Hochschule,
  • Bereitstellung und Sicherung von Speicherbereichen,
  • Accounting.

Das ZIM übernimmt den ordnungsgemäßen Betrieb der Geräte. Zu den Aufgaben des ZIM gehört dabei die vollständige Betreuung der Systemtechnik und der systemnahen Anwendungssoftware, z.B. der Compiler üblicher Programmiersprachen. Außerdem unterstützt das HPC-Support-Team des ZIM die Fachbereiche bei der Implementation der Anwendungsprogramme.

3. Ressourcenverbund NRW (RV-NRW) und Universitätsallianz Metropole Ruhr (UAMR)

Im Ressourcenverbund NRW werden Computesysteme der gehobenen Leistungsklasse für alle Forschungseinrichtungen in NRW zur Verfügung gestellt und von den Forschern der UDE genutzt. Das ZIM stellt die Einbindung der Anwender aus der Universität in den RV-NRW sicher und unterstützt die Anwender bei der Nutzung der Systeme.

Im Rahmen des RV-NRW werden Ressourcen an der Uni Köln und an der RWTH Aachen genutzt.  Die UDE nutzt Systeme der Stufe 3 der HIPEC-Rechnerpyramide für Bedarfe, die vom Computecluster der UDE nicht gedeckt werden.

4. Bundes-Höchstleistungsrechner

Die Bundeshöchstleistungsrechner am FZ Jülich, HLRS Stuttgart und LRZ München stehen Angehörigen der UDE auf Antrag für einzelne Forschungsprojekte zur Verfügung. Die Nutzung dieser Systeme ist nur bei hohem Rechenbedarf möglich, der in entsprechenden Projektanträgen nachgewiesen werden muss.