Eine Rechenleistung von einer Trillion Rechenoperationen pro Sekunde soll ein Supercomputer bieten, den IBM und das Jülich-Supercomputing-Centre entwickeln. Die Monster-Maschine wird voraussichtlich Ende des Jahrzehnts fertig sein.

»Exascale ist die Herausforderung schlechthin für das weltweite Supercomputing«, sagte Professor Achim Bachem, Vorstandsvorsitzender des Forschungszentrums Jülich, bei der Vertragsunterzeichnung mit IBM. »«Dieses Projekt ist entscheidend dafür, welche Optionen Deutschland und Europa Wissenschaft und Wirtschaft in Zukunft auf diesem Feld anbieten können.«

Zusammen mit IBM will das Forschungszentrum Jülich gewissermaßen einen Super-Supercomputer schaffen. Das System ist für eine Trillion Rechenoperationen pro Sekunde ausgelegt. Das »Exascale Innovation Center«, das IBM und das JSC aus der Taufe gehoben haben, wird die Hardware-Komponenten und Software für den Exascale-Höchstleistungsrechner entwickeln.

Mit Supercomputern simulieren Wissenschaftler, wie sich das Klima wandelt, wie neue Halbleiter funktionieren oder wie Brennstoffzellen zu verbessern sind.

Energieeffizienz ist wichtig

»Supercomputing kommt heute bereits auf Gebieten wie der Medizin, Materialwirtschaft oder der Risikoanalyse im Finanzsektor zum Einsatz. Dieser Trend wird sich verstärken«, so Dirk Wittkopp, Vice President und Geschäftsführer des Forschungs- und Entwicklungszentrums von IBM.

Ein weiteres Beispiel für die Zusammenarbeit von IBM, dem DFG-Sonderforschungsbereich Hadron Physics und dem Jülicher Supercomputing Centre ist der Hochleistungsrechner QPACE. Er wurde im vergangenen November als energieeffizientester Supercomputer der Welt ausgezeichnet.

Prototyp kommt 2015

»Die Energieeffizienz wird auch das vordringlichste Problem sein, das wir auf dem Weg zum Exaflop-Supercomputer lösen müssen«, erläutert Professor Thomas Lippert, Direktor des JSC. Weitere Herausforderungen sind bei der Hardware die Entwicklung der Chip- und Prozessor-Technologie bis zur Exascale-Stufe und bei der Software die Verfeinerung der Algorithmen, um einen Rechner von diesen Dimensionen optimal zu betreiben.

Der Zeitplan sieht vor, dass 2015 ein Prototyp des neuen Exascale-Rechners fertig ist. An den Standorten in Jülich und Böblingen werden zu Beginn des Projekts jeweils fünf Wissenschaftler von IBM und des JSC gemeinsam mit Fachleuten des IBM-Forschungszentrums Yorktown Heights an der Entwicklung des Rechners arbeiten. Im Jahr 2019 könnte der neue Exascale-Höchstleistungsrechner in Jülich eingeweiht werden.

In Jülich steht bereits ein anderer Supercomputer, der ebenfalls zusammen mit IBM entwickelt wurde. »Jugene« liefert mit seinen 72.000 Prozessoren eine Spitzenleistung von über 1 Petaflop/s, also einer Billiarde Rechenoperationen pro Sekunde. Das System wird für rechenintensive komplexe Simulationen eingesetzt. Der geplante Exascale-Rechner wird um den Faktor 1000 leistungsfähiger sein.