Neuer Supercomputer Leo-III in Betrieb

Von der Tragfähigkeit alter Gebäude über die Simulation von Goldnanodrähten bis hin zu archäologischen Berechnungen: Der neue Supercomputer unterstützt die Innsbrucker Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei ihrer Forschung immens. „Leo-III garantiert, dass wir im schnell fortschreitenden Bereich des Hochleistungsrechnens vorne mit dabei bleiben können“, hält Forschungs-Vizerektorin Prof. Sabine Schindler fest. Vor ihrem Amtsantritt als Vizerektorin leitete Schindler die Forschungsplattform „Scientific Computing“, die alle Forschungsaktivitäten der Universität in den Bereichen Hochleistungsrechnen, Informationstechnologie und E-Science koordiniert. Die Forschungsplattform besteht aus den Forschungszentren Informatik, Computational Engineering und Hochleistungsrechnen. Über diese Zentren erlangen über 30 Institute und Arbeitsgruppen Zugang zu den Großrechenanlagen der Plattform. Dazu zählen sowohl klassische Bereiche wie die Physik oder Chemie, aber auch Fachbereiche aus den Geistes- und Kulturwissenschaften wie zum Beispiel die Archäologie nutzen verstärkt das Angebot der Plattform. „Das zeigt eindrücklich die Bedeutung moderner Hochleistungsrechner in der Forschung, und diese Bedeutung wird weiter steigen“, sagt Prof. Alexander Ostermann, Leiter der Forschungsplattform und Dekan der Fakultät für Mathematik, Informatik und Physik.

Enorme Rechenkraft

Der mit Mitteln aus dem Konjunkturpaket II finanzierte Leo-III übertrifft seinen Vorgänger Leo-II, der bei Inbetriebnahme im Mai 2009 der größte Forschungsrechner Österreichs war, nochmals bei weitem. Mit 1944 Kernen, einer Rechenleistung von ca. 20 Teraflops, 4 Terabyte RAM und 86 Terabyte Festplattenspeicher bringt er mehr als die doppelte Leistung von Leo-II. Dabei liegt sein Stromverbrauch mit lediglich 51 kW nur leicht über dem seines Vorgängers. Ein weiteres Highlight von Leo-III ist die Integration von 3 Rechenknoten mit speziellen Grafikkarten, die ebenfalls maßgeblich zur Gesamtrechenleistung beitragen. Hiermit trägt die Plattform der steten Zunahme an heterogenen Höchstleistungsrechnern Rechnung und betritt für die Universität technisches Neuland. Der neue Supercomputer ist im Centrum für Chemie und Biomedizin (CCB) untergebracht.

Unterschiedliche Anwendungsgebiete

Leo-III wird unter anderem genutzt, um die Tragfähigkeit alter Gebäude zu berechnen – wichtig für die Erhebung der Erdbebensicherheit von Altbauten – und die Simulation von Goldnanodrähten, die eine große Bedeutung in der Nano- und Biotechnologie besitzen. Ein neu zur Plattform „Scientific Computing“ hinzugekommenes Feld ist die Archäologie: In diesem Bereich werden derzeit dreidimensionale Aufnahmeverfahren implementiert, die erstmals bei der Dokumentation von Grabungen in Georgien und Armenien verwendet werden. Das Ziel dieser Techniken ist es, archäologische Befunde anhand von sogenannten „georeferenzierten Meshes“, die einzeln dazu- und abgeschaltet werden können, am Computer über ein aufwendiges Rendering-Verfahren grafisch darzustellen. Damit ist es einerseits möglich, eine räumliche Darstellung zu erhalten, und andererseits die Zeit als vierte Dimension einblenden zu können. Letzteres bietet insbesondere die Möglichkeit, den zeitlichen Ablauf des Grabungsfortschrittes zu dokumentieren, außerdem kann auch die geschichtliche Entwicklung der Fundstätte genauestens festgehalten werden. Die Rechenkapazität von Leo III bietet die Möglichkeit, die notwendigen Berechnungen wesentlich zu beschleunigen und erstmals die komplexe Verbindung und Bearbeitung mehrerer Meshes zu ermöglichen.