Neuer Lenovo-Supercomputer für das Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK)

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Stuttgart, 17. Mai 2023 – Lenovo installiert am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK), einer auf ihrem Gebiet weltweit führenden Forschungseinrichtung, einen leistungsstarken High Performance Computer (HPC). Dieser wird voraussichtlich Ende August betriebsbereit sein. Der HPC-Partner pro-com sorgt für eine nahtlose Integration. Das neue System soll die Forschenden in ihrer Arbeit unterstützen, ein tiefergreifendes Verständnis der Auswirkungen des Klimawandels zu erlangen, um anschließend Strategien für ein nachhaltiges Bestehen von Mensch und Natur zu entwickeln. Besonderer Fokus liegt auf der Effizienz- und Leistungssteigerung gegenüber dem bisherigen System. Eingesetzt werden dazu HPC-Systeme mit der Neptune-Warmwasserkühlungstechnologie von Lenovo.

Forschung und Nachhaltigkeitsbemühungen

Der neue Supercomputer bietet eine höhere Leistung und ermöglicht den PIK-Forschenden damit schnellere und umfassendere Berechnungen.

Ein wichtiges Projekt 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 müssen täglich die globalen Versorgungslinien neu berechnet werden, um den Einfluss von Extremwetterereignissen auf diese Beziehungen zu verstehen. Das neue HPC-System sorgt dafür, dass Unsicherheiten präziser abgeschätzt und Vorhersagen verbessert werden können.

Ein weiterer Einsatzbereich für den Supercomputer sind Risikoprognosen. Für eine statistisch robuste Risikobetrachtung müssen möglichst viele Extremereignisse betrachtet werden. Der Hochleistungsrechner wird genutzt, um über die Kombination aus Klima- und hydrologischem Modell, z.B. Hochwasserereignisse, für eventuell betroffene Regionen zu simulieren. Durch die jetzt zur Verfügung stehenden Kapazitäten können deutlich mehr Experimente durchgeführt und damit Risiken genauer vorhergesagt werden.

Außerdem wird das PIK in der Lage sein, die volle Bandbreite von Methoden aus dem Machine Learning (ML) zur Lösung fundamentaler Probleme in der Klimaforschung einzusetzen. Dadurch kann das PIK auch in Zukunft weltweit führend 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.

Technologie und Integration

Um die technischen Anforderungen zu erfüllen und die Forschenden am PIK weiterhin bestmöglich zu unterstützen, werden 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 hohem Basistakt von 3.1 GHz sowie eine Bandbreite von 24 Memorykanälen mit eingebautem DDR5 Speicher waren ausschlaggebend für die Entscheidung für diesen Server. Das Gesamtsystem verfügt somit über eine Gesamtanzahl von über 30.000 Kernen, 240 Knoten sowie 185 TB RAM. Als GPU wird NVIDIAs Hopper H100 im SXM-Formfaktor zum Einsatz kommen, die speziell für HPC und KI-Anwendungen entwickelt wurde. Für die KI-Anforderungen der Forscher am PIK sind außerdem die GPU-Partitionen als Teil der Gesamtlösung von wichtiger Bedeutung.

Eine der Herausforderungen des Projektes liegt in der schrittweisen Ablösung des bestehenden Systems, ohne den Nutzerbetrieb zu beeinträchtigen. Hierfür hat der HPC-Partner pro-com eine Integrationsstrategie entwickelt, welche sowohl die Auswirkungen auf den Nutzerbetrieb minimiert als auch eine zügige Systemintegration inklusive der komplexen Datenmigration der bestehenden 5 Petabyte Forschungsdaten möglich macht.

Im Rahmen der bisherigen Kooperation mit Lenovo hatte das PIK bereits die direkte Warmwasserkühlung Neptune so integriert, dass im Winter das Heizen des PIK-Gebäudes A56 auf dem Potsdamer Telegrafenberg fast vollständig durch das HPC-System erbracht wurde. Jetzt kommt eine neue Technologie zum Einsatz, die auf Basis des Coolmanagers der deutschen Firma Waning gemeinsam mit Lenovo und pro-com individuell für das PIK konzipiert wurde. Diese arbeitet mit erhöhten Temperaturen und einer Wärmeauskopplung, welche eine flexiblere Nachnutzung ermöglicht und darüber hinaus die Möglichkeit bietet, weitere Gebäude des Wissenschaftscampus im Winter durch Abwärme zu beheizen. Der Coolmanager verfügt über zwei redundante Wärmetauscher sowie eine vollständige Integration in die Gebäudeleittechnik. Trotz gesteigerter Leistung bleibt so der Platzverbrauch im Rechenzentrum gleich.

„Das Potsdam Institut für Klimafolgenforschung setzt seit vielen Jahren Maßstäbe im Bereich Nachhaltigkeit, sowohl durch Forschung als auch bei der Technologie. Lenovo freut sich das PIK bei seinen Bemühungen auch in der Zukunft tatkräftig zu unterstützen“, kommentiert Scott Tease, Vice President, General Manager HPC und AI Global von Lenovo. „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.“

“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 . „Die Zusammenarbeit mit Lenovo und dem HPC-Partner pro-com DATENSYSTEME GmbH beim Einsatz der Lenovo Neptune-Flüssigkeitskühlung in Kombination mit AMD EPYC-Prozessoren bietet uns eine massive Steigerung der Rechenleistung gegenüber dem bisherigen System, ohne das dem Institut für seine nachhaltige Stromversorgung aus regenerativen Quellen zur Verfügung stehende Budget zu überschreiten.“

Die Einweihungsfeier für den neuen Hochleistungsrechner am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung ist für Anfang nächsten Jahres geplant.

 


 

Über Lenovo
Lenovo (HKSE: 992) (ADR: LNVGY) ist ein globales Technologie-Unternehmen mit einem Umsatz von 70 Milliarden US-Dollar, das auf Platz 171 der Fortune Global 500 Liste steht, 82.000 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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