High Performance Computer
Supercomputer im Dienste der Klimafolgenforschung
Am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) soll ein High Performance Computer (HPC) installiert werden. Das neue System soll die Forschenden unterstützen, die Auswirkungen des Klimawandels besser zu verstehen sowie Strategien für ein nachhaltiges Bestehen von Mensch und Natur zu entwickeln.
Der neue Supercomputer soll durch eine höhere Leistung den PIK-Forschenden ermöglichen, schnellere und umfassendere Berechnungen zu bewerkstelligen. Um dies zu erfüllen, werden laut Angaben von Lenovo für das neue HPC-System des PIK die aktuelle Version der ThinkSystem SD665 V3 Server von Lenovo mit integriertem AMD EPYC 9004 Prozessor (Codename „Genoa“) verwendet. Die Kombination aus 128 Kernen mit einem Basistakt von 3.1 GHz sowie eine Bandbreite von 24 Memorykanälen mit eingebautem DDR5 Speicher seien demnach Entscheidunggründe für diesen Server gewesen. Das Gesamtsystem verfüge über rund 30.000 Kerne, 240 Knoten sowie 185 TB RAM. Als GPU werde Nvidias Hopper H100 im SXM-Formfaktor zum Einsatz kommen; diese sei speziell für HPC und KI-Anwendungen entwickelt worden. Für die KI-Anforderungen der Forscher am PIK seien außerdem die GPU-Partitionen als Teil der Gesamtlösung von wichtiger Bedeutung.
„Wir danken der Firma Lenovo, als einer der (weltweit) ersten Kunden die 4. Generation der AMD EPYC Prozessoren auf Lenovo ThinkSystem-Servern für den produktiven Betrieb einsetzen zu können. Als Institution, die sich der Erforschung der Auswirkungen des Klimawandels auf natürliche und soziale Systeme mit dem Ziel der globalen Nachhaltigkeit widmet, war es für uns von entscheidender Bedeutung, die energetisch effizientesten Computersysteme einsetzen zu können, die gegenwärtig am Markt verfügbar sind.“, sagt Karsten Kramer, Head of IT-Services am PIK .
Eins der Projekte des Forschungsinstituts ist das ökonomische Schockmodell „Acclimate“. Damit werden Störungen in über 1,8 Millionen Lieferbeziehungen, die mehr als 7000 Wirtschaftssektoren weltweit betreffen, analysiert. Dafür gelte es, täglich die globalen Versorgungslinien neu zu berechnen, um den Einfluss von Extremwetterereignissen auf diese Beziehungen zu verstehen. Das neue HPC-System soll dafür sorgen, dass Unsicherheiten präziser abgeschätzt und Vorhersagen verbessert werden können.
Auch bei Risikoprognosen soll der Supercomputer zum Einsatz kommen. Für eine solche Risikobetrachtung müssen möglichst viele Extremereignisse betrachtet werden, beispielsweise im Klima-Kontext die Simulation von Hochwasserereignissen für eventuell betroffene Regionen. Durch die mit dem Supercomputer zur Verfügung stehenden Kapazitäten sollen mehr Experimente durchgeführt werden können und damit Risiken genauer vorhergesagt werden können.
Zudem soll das PIK in der Lage versetzt werden, die volle Bandbreite von Methoden aus dem Machine Learning (ML) zur Lösung fundamentaler Probleme in der Klimaforschung einzusetzen. Dadurch könne das PIK auch künftig zu Kernthemen wie Klimanetzwerke, hybrider oder ML-basierter Erdsystemmodellierung, Bias Correction und Downscaling sowie Vorhersagen von Extremereignissen und abrupten Übergängen wie Monsun Onsets und den damit verbundenen sozioökonomischen Auswirkungen beitragen.
„Die gesteigerte Nachfrage an Datenanalyse sowie Machine-Learning- und KI-Anwendungen sind ein direktes Resultat aus der Relevanz des Klimawandel-Themas. Das neue System mit integrierter Neptune-Heißwasserkühlung sorgt für die notwendige Leistung bei gleichzeitig herausragender Energieeffizienz“, sagt Scott Tease, Vice President, General Manager HPC und AI Global von Lenovo
Die Einweihungsfeier für den neuen Hochleistungsrechner am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung ist für Anfang nächsten Jahres geplant.
