Datenintensives Rechnen - Hochleistungsrechnen
Als eines der universitären Rechenzentren Deutschlands, die im Kontext Nationales Hochleistungsrechnen (NHR) zusammenarbeiten, bietet das ZIH der TU Dresden mit "Capella" einen Hochleistungsrechner der Firma Megware mit einer Spitzenleistung von mehr als 38 Petaflop/s. Das System umfasst mehr als 140 Knoten mit je 4 NVIDIA H100-Beschleunigern und 2 AMD-Prozessoren – High-Speed-Skalierbarkeit für die Forschung.
Ergänzt wird das HPC-Angebot durch ca. 75.000 Prozessorkerne des Clusters "Barnard" der Firma Atos/Eviden sowie über 40 PB paralleles Dateisystem.
Als Erweiterung für das datenintensive Rechnen, für Analysen mit großen Datenmengen und Methoden der Künstlichen Intelligenz steht zudem eine maßgeschneiderte Architektur mit weitreichenden Möglichkeiten zur Energiemessung und zum Performance-Monitoring bereit, die ideale Voraussetzungen bietet, um die ambitionierten Forschungsziele der Anwender sowie der ZIH-eigenen Methodenforschung zu erreichen.
Der Zugang zu den Systemen bedarf einer Antragsstellung.
Hochleistungsrechnen am NHR@TUD
Als Zentrum des Nationalen Hochleistungsrechnens (NHR) bietet das ZIH spezielle HPC-Ressourcen sowie eine gezielte Unterstützung und Beratung an. Die Systeme stehen Wissenschaftler:innen aus ganz Deutschland zur Verfügung.
Das Ende 2024 installierte GPU-Cluster „Capella“ der Firma Megware bietet mit seinen Nvidia H100 GPU-Beschleunigern eine vorzügliche Arbeitsplattform für Anwendungen im Bereich von z.B. Machine Learning, Sprachmodellen und KI. Größere Modelle werden spielend von den 144 Knoten (je 4 H100 GPUs und 2 AMD-Prozessoren) in höchster Geschwindigkeit bearbeitet. Zudem ist das System auf höchste Energieeffizient ausgelegt - zum Installationszeitpunkt wurde es in der Green500 weltweit auf Platz 5 gelistet.
Der ergänzend durch das ZIH betriebene Hochleistungsrechner „Barnard“ erreicht mit ca. 75.000 CPU-Kernen eine Spitzenleistung von über 4,5 PFlop/s (Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde). Daneben verfügt das System über einen Datenspeicher von über 40 Petabyte. Es bildet damit die Grundlage für die erfolgreiche Bearbeitung von sehr rechenintensiven und/oder datenintensiven Fragestellungen der verschiedenen Wissenschaftsgebiete wie numerische Strömungsmechanik, Wetter- und Klimasimulation, Materialforschung, Elektrodynamik sowie Lebenswissenschaften und Bioinformatik.
Darüber hinaus stehen Systeme mit 192 GPU-Rechenbeschleunigern und 2 Petabyte schnellem Flash-Speicher speziell für Anwendungen der Bereiche Datenanalyse, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz bereit.
Vorinstallierte Software-Umgebungen für die verschiedensten Themen stehen auf dem System zur Verfügung.
Das nationale Big-Data- und KI-Kompetenzzentrum ScaDS.AI Dresden/Leipzig berät und unterstützt Anwender:innen rund um die Themen Künstliche Intelligenz, Data Analytics und Hochleistungsrechnen. Vorrangig für Anwender:innen in ScaDS.AI betreibt das ZIH zudem ein System mit 312 Nvidia A100 GPUs, das für das maschinelle Lernen optimiert ist.
Das Rechenzentrum des Lehmann-Zentrums (LZR) der TU Dresden vereint Sicherheit und Hochverfügbarkeit mit hoher Leistungsdichte und langfristig flexibler Nutzbarkeit. Es zeichnet sich durch Energie- und damit Kosteneffizienz aus. Die Warmwasserkühlung für die Hochleistungsrechner senkt die Betriebskosten deutlich durch den Verzicht auf Kältemaschinen. Zusätzliche Einsparungen entstehend durch die Nachnutzung der Rechnerabwärme in umliegenden Gebäuden. Das Konzept wurde 2014 mit dem Deutschen Rechenzentrumspreis in der Kategorie Energie- und Ressourceneffizientes Rechenzentrum ausgezeichnet.