SiVeGCS

Sicherstellung der weiteren Verfügbarkeit der Supercomputing-Ressourcen des GCS

SiVeGCS koordiniert und sichert die Verfügbarkeit der HPC-Ressourcen des Gauß-Zentrums für Höchstleistungsrechnen und befasst sich mit Fragen der Finanzierung, des Betriebs, der Ausbildung und des Nutzerservice der nationalen HPC-Infrastruktur in Deutschland.

SiVeGCS stellt wichtige Mittel für die drei nationalen Supercomputing-Zentren innerhalb des Gauß Centre for Supercomputing (das High-Performance Computing Center Stuttgart, das Jülich Supercomputing Centre und das Leibniz Supercomputing Centre) in Deutschland bereit. Das Projekt unterstützt nicht nur die Entwicklung und den Betrieb der Supercomputing-Systeme des GCS, sondern verbessert auch die Fähigkeit der Zentren, einen hochwertigen Nutzerservice anzubieten, der insbesondere die Effizienz ihrer Anwendungen steigern soll. Im Folgenden werden einige Schlüsselkomponenten genannt.

User Service

Die heutigen Supercomputer sind nicht nur teuer, sondern verbrauchen auch enorme Mengen an Energie. Allein der Betrieb des aktuellen Flaggschiffs des HLRS, Hawk, benötigt beispielsweise ungefähr so viel Energie wie eine Stadt mit 24.000 Einwohnern. Daher ist es wichtig, dass die Ressourcen so effizient wie möglich genutzt werden, d.h. dass im Hinblick auf die Laufzeit und den Energieverbrauch so viele wissenschaftliche Fortschritte wie möglich erzielt werden.

Ein Mittel zur Lösung dieses Problems ist die Leistungsoptimierung von Anwendungen, die auf HPC-Systemen laufen. Das BMBF und das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg (MWK) stellen dem HLRS daher im Rahmen des SiVeGCS-MWK-Projekts nicht nur Mittel für die Anschaffung neuer Hardware zur Verfügung, sondern auch für die Beschäftigung von Mitarbeitern zur Betreuung der Nutzer. (Am HLRS arbeiten die wissenschaftlichen Mitarbeiter mit den Nutzern der Systeme zusammen und helfen bei der Optimierung ihrer Anwendungen.) Einen Nutzerservice gibt es auch an den anderen Zentren des Gauss Centre for Supercomputing, die von den jeweiligen Landesregierungen gefördert werden.

Laufzeit

01. Januar 2017 -
31. Dezember 2025

Website

gauss-centre.eu

Kategorien

Exascale-Computing

Green IT / HPC

Optimierung & Skalierbarkeit

Aus- & Weiterbildung

Abteilungen

Numerical Methods and Libraries

Project and User Management, Accounting

Converged Computing

Training and Scalable Algorithms

Förderung

BMFTR
MWK

Alle Projekte

Um Anwendungen zu verbessern, beginnen wir mit einer detaillierten Analyse von exemplarischen Anwendungsabläufen. Auf der Grundlage dieser Analyse entwickeln die Mitarbeiter der HLRS-Benutzerbetreuung Ansätze zur Optimierung. In einigen Fällen werden diese Ansätze in enger Zusammenarbeit mit dem Anwendungsnutzer umgesetzt. Sonst werden den Systemanwendern Empfehlungen weiter gegeben, die sie selbst umsetzen können. Der Umfang solcher Anpassungen beschränkt sich nicht auf die Skalierbarkeit, sondern umfasst auch die Leistungssteigerung auf Knotenebene, die Auswahl von Algorithmen, die für die jeweilige Architektur gut geeignet sind, und die Verbesserung der E/A.

Die Leistung einiger Anwendungen kann durch die Anwendung bekannter Strategien verbessert werden. Die Mitarbeiter des HLRS User Support entwickeln aber auch neue Optimierungsmethoden, wenn noch keine geeigneten Methoden verfügbar sind. Nach der Entwicklung können diese neuen Methoden auch auf andere Codes angewendet werden, für die in Zukunft ähnliche Optimierungsstrategien von Nutzen sein könnten. In einigen Fällen können diese Entwicklungen auch in wissenschaftlichen Arbeiten veröffentlicht werden. Diese werden von HLRS-Mitarbeitern und den beteiligten Systemnutzern verfasst.

Weitere Aufgaben des Arbeitspakets sind die Vorbereitung von Anwendungen für zukünftige Systeme, die Entwicklung und Implementierung neuer Betriebsformen und die Unterstützung von Wissenschaft und Industrie bei der Nutzung von Supercomputer-Ressourcen.

Training

Das HLRS bietet HPC-Ausbildungsaktivitäten an und entwickelt diese für alle drei Zentren des Gauss Centre for Supercomputing einheitlich weiter. Das beinhaltet unter anderem die kontinuierliche Aktualisierung der Inhalte, um neuen technologischen Entwicklungen, Kundenbedürfnissen und den wissenschaftlichen Schwerpunkten der einzelnen Zentren gerecht zu werden. Neben neuen Kursinhalten ermöglicht SiVeGCS auch die Entwicklung neuer Kursformate wie Online-Kurse, Hackathons oder die Nutzung von Jupyter Notebooks und Compute Clouds.

Zusammenarbeit mit der Industrie

Die Bereitstellung der im GCS gesammelten Technologien und des Know-hows für die Industrie - insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) - kann die Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Wirtschaft im internationalen Wettbewerb unterstützen und indirekt auch zur Sicherung von Arbeitsplätzen beitragen. SiVeGCS koordiniert die Umsetzung dieses Grundgedankens in den drei GCS-Zentren und organisiert Informationsveranstaltungen, um den Einsatz zukunftsweisender HPC-Technologien in der deutschen Industrie zu verbreiten.