Hightech der allerneuesten Generation an der Universit?t Paderborn

Der neue Superrechner ?Noctua 2‘ ist das Herzstück des 2022 eingeweihten Hochleistungsrechenzentrums der Universit?t Paderborn. Forschende bundesweit nutzen die Rechenkapazit?ten der Hochleistungsrechnersysteme, um anspruchsvollste Computersimulationen und Wissenschaft auf h?chstem Niveau zu betreiben.

Die Natur beobachten, Experimente durchführen und auswerten, theoretisch arbeiten: So haben Forschende gearbeitet, bevor der erste Computer erfunden wurde, um bestimmte Prozesse, Abl?ufe und Entwicklungen nachzuvollziehen. Mit modernsten Computerprogrammen haben Wissenschaftler*innen heute zus?tzlich die M?glichkeit, sich durch pr?zise Simulationen und Modellen der Wirklichkeit immer mehr anzun?hern. Die Vorteile der sogenannten rechnergestützten Wissenschaften sind unbestreitbar: Experimente, die extrem aufwendig, teuer, gef?hrlich oder schlicht unm?glich w?ren, k?nnen auf dem Rechner simuliert werden. Anstatt also beispielweise viele aufw?ndige Experimente durchzuführen, um überhaupt erst einmal herauszufinden, welches Material sie nutzen wollen, k?nnen Forschende zun?chst berechnen, welches Potenzial verschiedene Materialien haben – bevor sie in die experimentelle Phase einsteigen. Au?erdem k?nnen mithilfe von Simulationen Vorhersagen über zukünftige Entwicklungen, beispielsweise im Bereich Klimawandel, getroffen werden. In verschiedenen Szenarien wird berechnet: Was ver?ndert sich, wenn unsere Durchschnittstemperatur um drei Grad Celsius steigt? Was, wenn sie nur um zwei Grad steigt? Weitere Vorteile sind die perfekte Reproduzierbarkeit und die Tatsache, dass am Rechner gewonnene Ergebnisse neue Erkl?rungen liefern k?nnen, warum etwas passiert. Forschende haben mit Superrechnern die M?glichkeit, innerhalb kurzer Zeit riesige Datenbest?nde zu durchforsten und Muster zu erkennen.

In Paderborn besch?ftigen sich seit Anfang 2022 insgesamt 140.000 kompakt verbaute Prozessorkerne im Supercomputer ?Noctua 2‘ mit hochkomplexen Aufgaben. Betrieben wird der Rechner vom Paderborn Center for Parallel Computing PC2, einem zentralen wissenschaftlichen Institut der Universit?t. Die Kompetenzen des Instituts liegen in Berechnungen von atomistischen Simulationen, Computerphysik und Optoelektronik. Dafür werden in Paderborn auch Computerprogramme entwickelt und angewendet.

?Mit einem Superrechner ist es wie mit einer Zeitmaschine, denn damit k?nnen wir heute schon berechnen, was mit herk?mmlichen Rechnern erst in zehn Jahren m?glich w?re. Diesen Zeitvorsprung müssen wir effizient nutzen und uns den Themen widmen, die für unsere Gesellschaft relevant sind – so wie nachhaltige Energietechnik“,

erkl?rt Prof. Dr. Thomas Kühne, Chemiker und stellvertretender Vorsitzender des PC2. ?Wie mit einem Mikroskop k?nnen wir mithilfe von ?Noctua 2‘ n?her an die Dinge heran – mit dem Unterschied, dass wir hier beispielsweise einzelne Atome und ihre Wechselwirkungen sehen, also besser als mit jedem Mikroskop im Labor. Und das Ganze l?uft extrem schnell ab: Wir k?nnen eine Vielzahl von Simulationen innerhalb