25 Millionen Euro für Noctua und neues Rechenzentrum
Eines der zehn leistungsst?rksten universit?ren HPC-Systeme (high-performance computing) in Deutschland
Der Wissenschaftsrat hat jetzt in Berlin mit Bestnoten eine Empfehlung für den Antrag der Universit?t Paderborn auf einen neuen Hochleistungsrechner ausgesprochen. Im Zeitraum von 2018 bis 2022 sollen vom Bund, dem Land Nordrhein-Westfalen und der Universit?t Paderborn insgesamt 25,4 Millionen Euro bereitgestellt werden. In zwei Phasen sollen insgesamt 10 Millionen Euro in einen neuen Hochleistungsrechner investiert werden, der bei Inbetriebnahme voraussichtlich zu den zehn leistungsst?rksten universit?ren HPC-Systemen (high-performance computing) in Deutschland geh?ren wird. ?ber den Antrag wird die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz (GWK) auf Empfehlung des Wissenschaftsrates am 23. Juni entscheiden. Die GWK mit Sitz in Bonn behandelt alle den Bund und die L?nder gemeinsam berührenden Fragen der Forschungsf?rderung, der wissenschafts- und forschungspolitischen Strategien und des Wissenschaftssystems.
Für den Bau des modernen und besonders energieeffizienten Rechenzentrums stehen 15,4 Millionen Euro zur Verfügung. Im Bereich der ehemaligen RailCab-Anlage werden dann die r?umlichen Voraussetzungen für die gemeinsame interdisziplin?re Forschung an der Schnittstelle von Methoden-, Anwendungs- und Computersystemforschung geschaffen.
Prof. Dr. Christian Plessl, Informatiker sowie Gesch?ftsführer und Vorstandsvorsitzender des Paderborner Zentrum für Paralleles Rechnen (PC?): ?Für die stetig wachsende Gruppe von interdisziplin?r arbeitenden Forscherinnen und Forschern der Universit?t Paderborn ist die Verfügbarkeit einer leistungsf?higen Hochleistungsrechner-Infrastruktur eine notwendige Voraussetzung, um weiterhin national und international sichtbar auf h?chstem Niveau zu forschen.“ Als Kompetenzzentrum für paralleles Rechnen untersuche das PC? die effiziente Nutzung von Supercomputern mit innovativen Technologien und betreibe Hochleistungsrechnersysteme (HPC-System) zur Versorgung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Hochschulregion Ostwestfalen-Lippe.
Durch den rasch wachsenden Bedarf an Rechenleistung und die Verbreitung rechnergestützter Verfahren in fast alle Bereiche der Natur-, Ingenieur- und zunehmend auch Geisteswissenschaften wird das bisher genutzte Rechnersystem OCuLUS und der bestehende Rechnersaal den Anforderungen und dem Bedarf künftig nicht mehr gerecht. Deshalb hatte die Universit?t den Antrag auf ein HPC-System einer gr??eren Leistungsklasse und ein zukunftsorientiertes Rechenzentrumsgeb?ude im Forschungsbauten-Verfahren des Wissenschaftsrates gestellt.
Gef?rdert wird auch der Bau eines speziell auf die Anforderungen von Hochleistungsrechnern ausgelegten Rechenzentrums. Christian Plessl: ?Durch diese Investitionen wird der Grundstein für den weiteren nachhaltigen Ausbau der rechnergestützten Wissenschaften in Paderborn gelegt.“ Wegen seiner nationalen Bedeutung werde das neue Rechnersystem auch von Forscherinnen und Forschern aus ganz Deutschland genutzt werden.
Dr. Thomas D. Kühne, Professor für technische Chemie und stellvertretender Vorstandsvorsitzender des PC?, zur Entscheidung des Wissenschaftsrates: ?Die Bewilligung des Supercomputers Noctua w?re für die numerisch arbeitenden Forschungsgruppen der Universit?t Paderborn, insbesondere aus den Materialwissenschaften und der Optoelektronik/Photonik, ein Meilenstein. Wir werden in die Lage versetzt, routinem??ig komplexe Simulationen durchzuführen, die sonst über viele Jahre nur vereinzelt an nationalen H?chstleistungsrechenzentren oder gar nicht m?glich gewesen w?ren.“ Darüber hinaus, so Kühne, stelle die Befürwortung eine Auszeichnung für die Exzellenz des gesamten Bereichs der rechnergestützten Wissenschaften an der Universit?t Paderborn dar. Diese Auszeichnung sei von unsch?tzbarem Wert zur Verst?rkung des vor kurzem im Rahmen der Exzellenzinitiative eingereichten Antrags ?Cluster for Analysis and Optimal Design of Functional Systems (CoreFun).“
Die erste Einrichtungsphase des Noctua-Gro?rechners ist für 2018 vorgesehen und kann anf?nglich noch in einem bestehenden Rechnersaal in Betrieb genommen werden. Die Installation der zweiten Phase wird im Jahr 2020 im bis dahin errichteten neuen Rechenzentrum erfolgen.
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In der Empfehlung des Wissenschaftsrates hei?t es im Wortlaut:
Universit?t Paderborn: Hochleistungsrechner Noctua in Paderborn
Ziel des beantragten Hochleistungsrechners ist die Verbesserung der HPC-Infrastruktur zur Unterstützung von natur- und ingenieurwissenschaftlichen Vorhaben der Universit?t Paderborn mit Schwerpunkten in der rechnergestützten Optoelektronik, Photonik und Materialwissenschaft. Auch soll der beantragte Hochleistungsrechner selbst Gegenstand der Forschung für energie-effizientes Hochleistungsrechnen sein und eine methodische Weiterentwicklung paralleler Simulationscodes erm?glichen. Das Potenzial dieses Vorhabens für den methodischen und wissenschaftlichen Fortschritt der Antragsteller sowie der aktuellen und potenziellen Nutzer ist extrem hoch. Sein Betrieb kann nur in dem geplanten Neubau wirtschaftlich durchgeführt werden.
Der beantragte Hochleistungsrechner wird entscheidend dazu beitragen, den steigenden Rechenbedarf für die natur- und ingenieurwissenschaftliche Forschung zu decken. Die im Antrag ausgeführte Forschung zur dynamisch angepassten Nutzung unterschiedlicher Arten von Rechenressourcen mit anwendungsspezifisch konfigurierbaren Hardwarebeschleunigern (FPGAs) ist hochrelevant, aktuell und in Deutschland an keinem anderen Ort so fokussiert vorhanden. Die Verfügbarkeit hoher Rechenleistungen ist eine wesentliche Grundlage für den Erfolg dieser Forschungsvorhaben. Insgesamt ist die Qualit?t des Forschungsprogramms sehr überzeugend und die methodenorientierte Forschung herausragend und ein Alleinstellungsmerkmal für den Standort.
Die zweistufige Rechnerbeschaffung ist in Umfang und Ausstattung sowie hinsichtlich des Zeitplans angemessen und gut durchdacht. Die Architektur des beantragten Rechners wird im Antrag überzeugend dargelegt. Die Konfiguration orientiert sich an den Anwendungsanforderungen. Für den unerl?sslichen Umgang mit gro?en Datenmengen ist ein paralleles Speichersystem mit hoher Kapazit?t und entsprechend hoher Speicherbandbreite vorgesehen. Technologisches Alleinstellungsmerkmal ist die Nutzung von Rechenknoten mit speziellen Beschleunigereinheiten (FPGAs und Graphikprozessoren).
Am PC2 ist bereits ein gut funktionierendes Nutzungsverfahren für die Zuweisung von Rechenzeitkapazit?t durch die Paderborner Kommission für Rechenzeitvergabe etabliert. Es ist wissenschaftsgeleitet und überzeugend. Zu begrü?en ist auch die Zusage der Antragsteller, die Kommission um externe Mitglieder zu erweitern. Im Rahmen eines festgelegten Ressourcenkontingents soll zudem eine bundesweite Nutzung erm?glicht werden.
Die federführenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind in den benannten Forschungsbereichen hervorragend ausgewiesen und in eine Vielzahl von Verbundprojekten integriert, darunter DFG- und BMBF-Projekte. Auch die technische Kompetenz der Antragsteller ist durch langj?hrige Erfahrung in der Beschaffung und dem Betrieb von Hochleistungsrechnern eindrucksvoll nachgewiesen. Besondere Herausforderungen stellen die Nutzung von FPGAs und die Planung und Nutzung des flexiblen Rechnerraumkonzepts dar. Beides sind ungew?hnlich innovative Aspekte, die gleichzeitig auch ein Alleinstellungsmerkmal des Antrags darstellen.
Der beantragte Ausbau von Noctua ist zur Durchführung der im Antrag dargelegten Forschungsprogramme dringend notwendig. Der gesch?tzte Bedarf an HPC-Rechnerressourcen belegt nachdrücklich die Notwendigkeit der Beschaffung. Auch die nationale Bedeutung des Hochleistungsrechners und des dazu notwendigen Forschungsbaus ist gegeben, da die Universit?t Paderborn mit dem PC2 in der Gau?-Allianz mehrere wichtige anwendungswissenschaftliche Schwerpunkte vertritt.
Das beantragte HPC-System ist für die Struktur- und Entwicklungsplanung der Universit?t von strategischer Bedeutung, da es die wissenschaftliche Leistungsf?higkeit der Universit?t Paderborn in den rechnergestützten Wissenschaften national und international st?rkt. Das Pr?sidium der Universit?t Paderborn will das Vorhaben auch personell st?rken und hat die Zusage für fünf Fachberaterstellen und zwei Technikerstellen gegeben. Dabei handelt es sich um zus?tzliche und unbefristete Stellen. Auch die Angaben zur F?rderung des wissenschaftlichen Nachwuchses, zur Gleichstellung und zur St?rkung des Wissens- und Technologietransfers sind sehr überzeugend.
Die Kriterien für die Begutachtung von Forschungsbauten in der programmatisch-strukturellen Linie ?Hochleistungsrechner“ sind in h?chstem Ma?e und sehr überzeugend erfüllt. Die beantragten Baukosten, die sich auf eine Fl?che von 975 m? beziehen, werden auf der Grundlage einer nach Landesrecht geprüften Bauunterlage auf 15.100.000 Euro festgelegt. Die im Antrag veranschlagten Kosten für die Ersteinrichtung betragen 340.000 Euro. Einschlie?lich der Kosten für den Hochleistungsrechner (10.000.000 Euro), zu welchem eine DFG‐Stellungnahme vorliegt, betr?gt der F?rderh?chstbetrag 25.440.000 Euro. Das Vorhaben wird ohne Einschr?nkung zur F?rderung empfohlen.
