Feierliche Eröffnung des innovativen und energieeffizienten Lichtenberg II Supercomputers, der eine Referenzinstallation für nachhaltige Systeme im Verbund Nationales Hochleistungsrechnen (NHR) ist
Stuttgart, 11. Juli 2023 – Lenovo und die Technische Universität Darmstadt geben heute die feierliche Eröffnung der nächsten Ausbaustufe ihres Lichtenberg II Supercomputers bekannt. Mit neuester Technologie ausgestattet, stellt er einen Meilenstein in der Entwicklung des nachhaltigen Hochleistungsrechnens dar und setzt, unterstützt durch Lösungen von Lenovo, neue Maßstäbe bei Energieeffizienz und Leistung. Lichtenberg II ist außerdem Teil des Verbundes für Nationales Hochleistungsrechnen (NHR) und unterstützt die überregionale Bereitstellung von Rechenleistung für die Wissenschaft auf eine nachhaltige und ressourceneffiziente Art und Weise.
Vorreiter in Technologie und Nachhaltigkeit
Lichtenberg II, Ausbaustufe 2, ist einer der weltweit ersten HPC-Cluster mit der 4. Generation von Intel Xeon Scalable Prozessoren (Sapphire Rapids) und Intel Xeon Max Series (Sapphire Rapids HBM). Ausgestattet mit 576 HPC-Nodes vom Typ Lenovo ThinkSystem SD650 V3, fast 60.000 CPU-Kernen und 297,98 TB RAM bietet die neue Ausbaustufe des Lichtenberg II enorme Rechenleistung und unterstützt damit Forscher in unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen.
Der Lichtenberg II, Ausbaustufe 2, nutzt dabei die hocheffiziente Neptune Warmwasserkühlung von Lenovo, die es ermöglicht, Prozessoren wie den Intel Xeon 8470Q durch höhere Wassertemperaturen noch effizienter zu betreiben, um die Leistung weiter zu steigern. Dabei werden durch spezielle Wärmetauscher und CDUs (Coolant Distribution Units) hohe Rücklauftemperaturen von über 45 Grad Celsius ermöglicht, um eine sinnvolle Nachnutzung der Energie zu ermöglichen. Zusätzlich sind wassergekühlte Rücktüren installiert, die verhindern, dass Wärme ins Rechenzentrum gelangt. Dies führt zu einer deutlich verbesserten Energiebilanz und unterstreicht das Engagement für Nachhaltigkeit.
Die Zukunftsfähigkeit des Systems wird darüber hinaus durch ein Development Rack für kommende CPU- und GPU-Systeme sichergestellt, sodass die TU Darmstadt ihre Forschungsinfrastruktur kontinuierlich erweitern kann. Außerdem plant die TU Darmstadt die energieeffiziente Nutzung weiter auszubauen, z.B. durch den Einsatz der Energy Aware Runtime, um die Nachhaltigkeit und Effizienz von Software weiter zu steigern. Anwender können so wählen, ob Berechnungen möglichst schnell oder möglichst energieeffizient ausgeführt werden sollen. Bereits geplant ist darüber hinaus eine Erweiterung mit Intel Data Center GPU Max (Ponte Vecchio).
Vielfältige Nutzungsszenarien für Spitzenforschung
Der Lichtenberg II Supercomputer unterstützt schon heute eine breite Palette an Forschungsbereichen und wird künftig noch mehr zur Beschleunigung wissenschaftlicher Entdeckungen beitragen.
In der Batterieforschung hat der Einsatz von Lichtenberg II beispielsweise dazu beigetragen, tiefere Einblicke in die komplexen Vorgänge in Lithium-Ionen-Batterien zu gewinnen: Während des Ladevorgangs wird Lithium aus den Kathodenmaterialien extrahiert, die währenddessen mehrere Phasenübergänge durchlaufen. Das Studium solcher Prozesse ist entscheidend, um die chemomechanische Abnutzung von Batteriematerialien besser zu verstehen und zukünftig widerstandsfähigere und leistungsfähigere Batterien zu entwickeln.
Auch in der Metallforschung kann Lichenberg II einen wichtigen Beitrag dabei leisten, die größten Probleme der Menschheit anzugehen, denn Metalle haben als chemische Speicher für erneuerbare Energie das Potenzial, die weltweiten CO2-Emissionen um mehr als 30% zu reduzieren. Im Projekt Clean Circles wird Eisen als Energieträger untersucht. Durch die CO2-freie Verbrennung von Eisenpulver wird die vorher eingespeicherte erneuerbare Energie freigesetzt und für die Wärme- und Stromerzeugung genutzt. Die dabei entstehenden Eisenoxide mit niedriger Energiedichte werden mit erneuerbarer Energie wieder zu Eisen reduziert und der Kreislauf somit geschlossen.
Lichtenberg II ermöglicht hochauflösende Simulationen der komplexen Eisenstaubverbrennung. Wie bei einem Mikroskop gewinnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Einblicke in die mehrphasigen Prozesse – vom mikrometergroßen Einzelpartikel bis zu metergroßen Flammen in Brennkammern – und können die Interaktion von Strömungsmechanik, Wärmetransport und Partikelverbrennung analysieren. Mit diesem Wissen kann die nächste Generation von hocheffizienten und sauberen Brennkammern für Eisen entwickelt werden.
Auch bei der Erforschung von Viren wie SARS-COV-2 konnte Lichtenberg II wichtige Beiträge leisten. Neue Simulationen haben so z.B. bestätigt, dass das Spike-Protein des Coronavirus für elektrische Felder anfällig ist, unabhängig von der Virusvariante. Interessanterweise zeigt sich auch, dass die Struktur, die das Spike-Protein nach der Verbindung des Virus mit der Zelle einnimmt, die sogenannte virale Fusion, trotz elektrischer Felder sehr stabil bleibt. Dieses erweiterte Verständnis des Virus, besonders die Anfälligkeit gegen elektrische Felder vor der viralen Fusion, könnte möglicherweise in Zukunft bei der Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze helfen.
Finanzierung und Netzwerk: Ein Meilenstein für das nationale Hochleistungsrechnen
Die Finanzierung der Investitionskosten für den Lichtenberg II Supercomputer wird im Rahmen der Bund-Länder Forschungsförderung je zur Hälfte durch den Bund und das Land Hessen sichergestellt. Diese gemeinsame Investition unterstreicht die Bedeutung der Hochleistungsrecheninfrastruktur für die wissenschaftliche Gemeinschaft und fördert die Spitzenforschung in Deutschland. Insgesamt wurde das Gesamtsystem Lichtenberg II vom Bund und vom Land Hessen in Summe mit rund 15 Mi. Euro gefördert.
Der Lichtenberg II wird in den Nationalen Hochleistungsrechnen-Verbunds (NHR-Verbund) eingebracht, der darauf abzielt, die Hochleistungsrechenkapazitäten für Forschung und Entwicklung in Deutschland weiter auszubauen. Durch die Zusammenarbeit und Vernetzung von Hochleistungsrechenzentren im NHR-Verbund wird die Effizienz und der Zugang zu leistungsstarker Recheninfrastruktur für Wissenschaftler und Forscher in ganz Deutschland erhöht. Der Lichtenberg II wird eine bedeutende Rolle in diesem Netzwerk einnehmen und dazu beitragen, Deutschland als internationalen Innovationsführer im Bereich Hochleistungsrechnen zu etablieren. Im Rahmen dieses Programmes wird Lichtenberg II weitergeführt und das Lichtenberg System weiter ausgebaut.
Zitate:
„Wir sind stolz darauf, dass uns die TU Darmstadt gemeinsam mit der pro-com DATENSYSTEM GmbH für den Bau der Ausbaustufe 2 des Lichtenberg II ausgewählt hat, um Spitzenforschung in Deutschland weiter voranzubringen“, sagt Andreas Thomasch, Director HPC & AI DACH, France, UKI. „Unser gemeinsames Engagement für nachhaltige und effiziente Hochleistungsrechenlösungen zeigt, dass wir Innovationen und wissenschaftliche Entdeckungen unterstützen können, während wir gleichzeitig die Belastung der Umwelt verringern. Der Lichtenberg II, Ausbaustufe 2, ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie unsere Technologie dazu beiträgt, die Herausforderungen von morgen erfolgreich zu meistern.“
„Mit dem neuen Hochleistungsrechner Lichtenberg II verfügt die TU Darmstadt über einen weiteren Baustein, um exzellente Bedingungen für Forschung zu schaffen, die Antworten auf gesellschaftlich relevante Zukunftsfragen, z.B. zu Klimawandel, Energiewende oder Ressourcennutzung, mit Hilfe von rechenintensiven Methoden sucht.“, sagt Professorin Dr. Tanja Brühl, Präsidentin der Technischen Universität Darmstadt. „Ich freue mich, dass wir den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der TU Darmstadt und anderer hessischer und bundesweiter Forschungseinrichtungen ein solch zukunftsweisendes Rechnersystem, das modernsten Ansprüchen an Effizienz und Nachhaltigkeit gerecht wird, in einem energetisch optimierten Gebäude zur Verfügung stellen können.“
„Die TU Darmstadt ist eines von neun Zentren des Nationalen Hochleistungsrechnens (NHR),“ erklärt Professor Christian Bischof vom Fachgebiet Scientific Computing. „Das Zentrum NHR4CES (NHR for Computational Engineering Sciences), das die TU Darmstadt zusammen mit dem NHR-Zentrum RWTH Aachen vorantreibt, unterstützt die Simulation von technischen Produkten, die von zentraler Bedeutung für Entwicklungen in Wirtschaft und Gesellschaft sind.“ Der Schwerpunkt von NHR4CES an der TU Darmstadt liege auf den Ingenieur- und Materialwissenschaften sowie der ingenieurwissenschaftlich orientierten Physik und Chemie. Methodische Ansätze wie numerische Simulation oder Künstliche Intelligenz würden mit integrierten Lösungen für Hochleistungsrechnen und Forschungsdatenmanagement verzahnt.
Eröffnung
Die Ausbaustufe des Lichtenberg II Supercomputers an der TU Darmstadt wird am 11. Juli 2023 in einem feierlichen Festakt eröffnet. Zu Gast sein werden u.a. Staatssekretärin Ayse Asar, Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst (HMWK); Professorin Dr. Tanja Brühl, Präsidentin der TU Darmstadt; Prof. Dr.-Ing. Peter Pelz, Vizepräsident für Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Infrastruktur, TU Darmstadt.
Über Lenovo
Lenovo (HKSE: 992) (ADR: LNVGY) ist ein globales Technologieunternehmen mit einem Umsatz von 62 Milliarden US-Dollar, das auf Platz 171 der Fortune Global 500 Liste steht, 77.000 Mitarbeiter auf der ganzen Welt beschäftigt und jeden Tag Millionen von Kunden in 180 Märkten bedient. Mit der klaren Vision, intelligentere Technologie für alle zu liefern, hat Lenovo seinen Erfolg als weltgrößter PC-Anbieter durch die weitere Expansion in wichtige Wachstumsbereiche wie Server, Speicher, Mobilgeräte, Lösungen und Dienstleistungen ausgebaut. Diese Transformation in Verbindung mit den weltverändernden Innovationen von Lenovo trägt dazu bei, eine integrativere, vertrauenswürdigere und nachhaltigere digitale Gesellschaft für alle und überall zu schaffen. Um mehr zu erfahren, besuchen Sie www.lenovo.de und lesen Sie die neuesten Nachrichten auf dem StoryHub von Lenovo.
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