A Lenovo és a Darmstadt Műszaki Egyetem közösen bemutatta a Lichtenberg II szuperszámítógép következő bővítési szakaszát. A legújabb technológiával ellátva, ez a lépés mérföldkőnek számít a fenntartható magas teljesítményű számítástechnika fejlesztése terén. A Lenovo által kínált megoldásoknak köszönhetően a gépezet új mércét állít fel az energiahatékonyság és teljesítmény terén. Fontos megjegyezni, hogy a Lichtenberg II továbbra is aktív része a Nemzeti Magas Teljesítményű Számítástechnikai Hálózatának (NHR). Ezen kívül a számítógép nem csupán az országos tudományos számítási teljesítményt támogatja, a fenntartható erőforrások hatékony használatának fejlődéséhez is hozzájárul.
Andreas Thomasch, a HPC & AI DACH, France, UKI igazgatója elmondta: „Nagyon büszkék vagyunk arra, hogy a Darmstadt Műszaki Egyetem és a pro-com DATENSYSTEM GmbH oldalán, a Lenovo mellett tettük le voksunkat a Lichtenberg II második bővítési szakaszának megvalósítása érdekében. Az ilyen közös erőfeszítések célja, hogy előmozdítsuk a csúcstechnológiás kutatást Németországban.” Thomasch hozzátette: „Az a közös elkötelezettség, amit a fenntartható és hatékony magas teljesítményű számítástechnika iránt mutatunk, jól példázza, hogy hogyan tudjuk támogatni az innovációt és a tudományos felfedezéseket, miközben minimalizáljuk környezeti hatásunkat. A Lichtenberg II második bővítési szakasza lenyűgöző módon demonstrálja, hogy technológiánk mennyire hatékonyan járul hozzá a „holnap” kihívásainak sikeres kezeléséhez.”
A technológia és fenntarthatóság úttörője
A Lichtenberg II második bővítési szakasza a világ egyik első HPC klasztere, amely a negyedik generációs Intel Xeon Scalable processzorokkal (Sapphire Rapids) és az Intel Xeon Max sorozattal (Sapphire Rapids HBM) van felszerelve. A rendszer 576 Lenovo ThinkSystem SD650 V3 HPC csomópontot tartalmaz, közel 60 000 CPU maggal és összesen 297,98 TB RAM-mal. Ennek a rendkívüli felszerelésnek köszönhetően a Lichtenberg II új bővítési szakasza rendkívüli számítási teljesítményt kínál, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy tudományos területek széles körében végezzenek kutatásokat és felfedezéseket.
Az említett második bővítési szakaszban a Lenovo a már jól bevált magas hatékonyságú Neptune melegvizes hűtőrendszerét alkalmazza. Ez a korszerű rendszer lehetővé teszi például az Intel Xeon 8470Q processzorok hatékonyabb működését magasabb vízhőmérsékleten, ami további teljesítménynövekedést eredményez. Az alkalmazott speciális hőcserélők és hűtőközeg-elosztó egységek (CDU-k) révén a rendszer visszavezeti a több mint 45 Celsius-fokos visszatérő hőt, ami így hasznosan felhasználható. A fejlesztés részeként vízhűtéses hátsó ajtókat is beépítettek, amelyek megakadályozzák a hő bejutását az adatközpontba. Ennek az összehangolt megoldásnak köszönhetően a Lichtenberg II második bővítési szakasza lényegesen javítja az energiahatékonyságot és hangsúlyozottan előtérbe helyezi a fenntartható működés melletti elkötelezettséget.
A rendszer jövőbeli életképességét egy fejlesztő állvány is biztosítja, amely a közelgő CPU és GPU rendszerekhez való könnyű adaptációt teszi lehetővé. Ennek révén a Darmstadt Műszaki Egyetem folyamatosan bővítheti kutatási infrastruktúráját, és képes lesz alkalmazkodni az új technológiákhoz. Az egyetem továbbá azt tervezi, hogy a rendszer energiahatékony használatát további mértékben kiterjeszti, például az Energy Aware Runtime alkalmazásával, amely segít a szoftver fenntarthatóságának és hatékonyságának növelésében. Ennek eredményeként a felhasználók kiválaszthatják, hogy a számításokat minél gyorsabban vagy minél energiatakarékosabban szeretnék-e elvégezni. Ráadásul tervezés alatt áll az Intel Data Center GPU Max (Ponte Vecchio) kiterjesztése is, ami további lehetőségeket kínál a rendszer fejlesztésére és optimalizálására.
Sokoldalú felhasználási forgatókönyvek a csúcstechnológiás kutatás számára
„A Lichtenberg II szuperszámítógép jelenleg is széleskörű kutatási területeket támogat, és a jövőben még mélyebb mértékben hozzá fog járulni a tudományos felfedezések felgyorsításához. Az új Lichtenberg II magas teljesítményű számítógép további építőkövet jelent a Darmstadt Műszaki Egyetem számára, hogy kiváló kutatási feltételeket teremtsen a jövő társadalmi szempontból fontos kérdéseinek megválaszolásához, mint például a klímaváltozás, az energiaátmenet vagy az erőforrások hatékony felhasználása.” Ezt kihangsúlyozta Prof. Dr. Tanja Brühl, a Technische Universität Darmstadt elnöke, hozzátéve: „Örömmel tölt el minket, hogy ilyen előretekintő számítógépes rendszert biztosíthatunk a Darmstadt Műszaki Egyetemnek és más kutatóintézeteknek Hessenben és egész Németországban. Ez a rendszer megfelel a legkorszerűbb hatékonysági és fenntarthatósági követelményeknek, és mindezt egy energiával optimalizált épületben valósítja meg.”
Például az akkumulátorkutatás terén a Lichtenberg II használatával mélyebb betekintést nyerhettünk a lítiumion akkumulátorok komplex folyamataiba. A töltés folyamatában a lítiumot elvonjuk a katódanyagokból, amelyek több fázisátmenetet tapasztalnak az egész folyamat során. Az ilyen folyamatok mélyreható vizsgálata kulcsfontosságú ahhoz, hogy jobban megértsük a lítiumion akkumulátorok anyagainak kémiai-mechanikai degradációját, és a jövőben ellenállóbb, erősebb akkumulátorok fejlesztéséhez szükséges ismereteket szerezzünk.
A Lichtenberg II jelentős hozzájárulást tehet az emberiség legnagyobb kihívásainak kezelésében a fémek kutatása terén. Különösen a megújuló energiához kapcsolódó kémiai tárolóként használt fémek – például a vas – rendkívül fontosak lehetnek a globális CO2 kibocsátás csökkentésében. A Tiszta Körök projekt keretében a vasat vizsgálják energiahordozóként. A CO2-mentes vaspor égetésekor a korábban tárolt megújuló energia felszabadul, hőt és elektromos áramot generálva. A létrejövő alacsony energiasűrűségű vaskövérségeket pedig megújuló energiával redukálják vissza vassá, zárva ezzel a környezetbarát folyamatot. A Lichtenberg II magas felbontású szimulációkat tesz lehetővé a komplex vaspor égetési folyamatokról. Ez olyan, mintha mikroszkóppal vizsgálnák a folyamatokat – a mikrométer méretű részecskéktől a lángokig az égő kamrákban -, és elemzik a folyadékmechanikát, a hőáramlást és a részecskeégés kölcsönhatását. Ennek az információnak a birtokában kifejleszthetők a következő generációs, magas hatékonyságú és tiszta égőberendezések a vas felhasználásával.
A szuperszámítógép emellett fontos mértékben hozzájárult a vírusok, például a SARS-CoV-2 tanulmányozásához is. Új szimulációk például megerősítették, hogy a koronavírus tüskefehérjéje érzékeny az elektromos mezőkre, függetlenül a vírus variánsától. Érdekes módon rámutattak arra is, hogy az a szerkezet, amit a tüskefehérje vesz fel, amikor a vírus a sejthez kapcsolódik – az ún. vírusi fúzió -, rendkívül stabil marad az elektromos mezők jelenlétében is. A növekvő megértés a vírusról, különösen a vírusi fúzió előtti elektromos mezőkre való érzékenysége, új lehetőségeket nyit meg a jövőbeli terápiás megközelítések fejlesztéséhez és kivitelezéséhez.
A Lichtenberg II beruházási költségeit az állami költségvetés és a Hessen tartomány egyenlő részben finanszírozza a Szövetségi Államok Kutatási Finanszírozási Keretrendszerének keretében. Ez a közös befektetés kiemeli a magas teljesítményű számítástechnikai infrastruktúra kiemelkedő fontosságát a tudományos közösség számára, elősegítve ezzel a csúcstechnológiás kutatást Németországban. A Lichtenberg II rendszer finanszírozását összességében mintegy 15 millió euróval támogatta a szövetségi kormány és a Hessen tartomány.
A szuperszámítógép a Nemzeti Magas Teljesítményű Számítástechnika Szövetségébe (NHR Szövetség) integrálódik. Ennek a szövetségnek a célja a magas teljesítményű számítástechnikai kapacitások további kibővítése a kutatás és fejlesztés terén Németországban. A magas teljesítményű számítástechnikai központok együttműködése és hálózatosítása a NHR-Verbundban növeli az effektivitást és a magas teljesítményű számítástechnikai infrastruktúrához való hozzáférést a tudósok és kutatók számára Németország egész területén. A Lichtenberg II ebben a hálózatban jelentős szerepet fog játszani, hozzájárulva ahhoz, hogy Németország nemzetközi szinten is az innováció éllovasai közé tartozzon a magas teljesítményű számítástechnika területén. Ebben a kezdeményezésben a Lichtenberg II továbbra is szerepet vállal, és a Lichtenberg Rendszer további bővítése is tervben van.
„A Darmstadt Műszaki Egyetem egyike a Nemzeti Magas Teljesítményű Számítástechnika (NHR) kilenc központjának” – mondta Professzor Christian Bischof, a Tudományos Számítástechnika Tanszék vezetője. „A NHR4CES (NHR a Számítástechnikai Mérnöki Tudományokért) központ, melyet a Darmstadt Műszaki Egyetem és a RWTH Aachen NHR Központ közösen irányít, támogatja a műszaki termékek szimulációját, melyek létfontosságúak az ipar és a társadalom fejlesztése szempontjából. A NHR4CES központ a mérnöki és anyagtudományi területekre, valamint a mérnöki-orientált fizika és kémia területére összpontosít” – fűzte hozzá. A numerikus szimuláció és a mesterséges intelligencia módszertani megközelítéseket kombinál a magas teljesítményű számítástechnika és a kutatási adatkezelés terén.
A Lichtenberg II szuperszámítógép második bővítési szakaszának ünnepélyes megnyitó ünnepségét július 11-én tartották a Darmstadt Műszaki Egyetemen. A vendégek között jelen volt Ayse Asar államtitkár, a Hessen Tudomány és Művészet Minisztériumának (HMWK) képviselője; Prof. Dr. Tanja Brühl, a Darmstadt Műszaki Egyetem elnöke; valamint Prof. Dr.-Ing. Peter Pelz, a Darmstadt Műszaki Egyetem Digitális Váltásért, Fenntarthatóságért és Infrastruktúráért felelős alelnöke.
Összegzés
A Darmstadt Műszaki Egyetem és a Nemzeti Magas Teljesítményű Számítástechnika (NHR) központjai közül a Lichtenberg II szuperszámítógép kiemelkedő mérföldkő a csúcstechnológia terén. A Lichtenberg II második bővítési szakasza a legújabb technológia alkalmazásával új dimenziót nyit a fenntartható magas teljesítményű számítástechnika fejlesztésében. Az állami finanszírozás és a Hessen tartomány közös befektetése a Szövetségi Államok Kutatási Finanszírozási Keretrendszerén keresztül szavatolja a projekt pénzügyi támogatását. A projekt hangsúlyozza az infrastruktúra létfontosságú szerepét a tudományos közösség számára, így hozzájárulva a csúcstechnológiai kutatás előmozdításához Németországban.
A Lichtenberg II felöleli a tudomány számos területét. Az akkumulátorkutatásban mélyebb betekintést nyújt a lítiumion akkumulátorok folyamatába, melyek kulcsfontosságúak az energia tárolásában. Emellett a számítógép szerepet játszik a fémek és vírusok vizsgálatában is. Például a SARS-CoV-2 vírus tüskefehérjéinek elektromos mezőkre való érzékenységéről új megértésre tettek szert mélyebb szimulációk révén. Ez az új megértés a vírusi fúzió és elektromos mezők kapcsolatát feltárva új terápiás megközelítéseket inspirálhat.
A Lichtenberg II továbbá beolvad a Nemzeti Magas Teljesítményű Számítástechnika Szövetségébe (NHR Szövetség). Ez a szövetség a magas teljesítményű számítástechnikai kapacitások bővítését célozza meg a kutatás és fejlesztés területén Németországban. A Lichtenberg II hozzájárul ehhez a hálózathoz, elősegítve Németország magas teljesítményű számítástechnika terén való nemzetközi vezető szerepét.
techkalauz.hu – az online techmagazin
