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21.02.2008 - Geballte Rechnerkraft in 16 mannshohen Schränken

Jülich (AFP) - Heimcomputer sehen anders aus. Der schnellste zivil genutzte Rechner der Welt im rheinischen Jülich ist in 16 Schränken untergebracht, jeweils von der Größe einer Telefonzelle. Mit 167 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde ist der neue Superrechner "Jülicher Blue Gene" (JUGENE) bis zu 20.000 Mal schneller als ein guter handelsüblicher PC. Am Freitag wird JUGENE mit einem Festakt freigeschaltet. Der weltweit zweitschnellste Computer soll Forschern dann unter anderem dabei helfen, per Simulation die Galaxienbildung im Weltall und die Protein-Faltung in Zellen zu verstehen - oder auch zeigen, wie sich die Flugzeug-Tragflächen verhalten.

Schneller als der IBM-Supercomputer im Forschungszentrum Jülich ist weltweit derzeit nur ein einziger Rechner - er steht im Forschungszentrum von Lawrence Livermore im US-Bundesstaat Kalifornien und wurde gemeinsam von IBM und der US-Behörde für atomare Sicherheit (NNSA) entwickelt. JUGENE dagegen dient ausschließlich zivilen Zwecken und soll den Weg zur Forschung der Zukunft weisen. Denn der Bedarf von Wissenschaft und Wirtschaft an Rechenleistung wächst rapide, seit sich Computersimulationen neben Theorie und Experiment zur dritten Säule der Forschung entwickelt haben.

Simulationen an Supercomputern wie JUGENE können Wissenschaftlern dort weiterhelfen, wo die klassische experimentelle Forschung an ihre Grenzen stößt - sei es, weil Experimente zu teuer oder aus physikalisch-technischen Gründen schlicht unmöglich sind. Auch ethisch nicht vertretbare Experimente - beispielweise in der Medizin - können durch Computersimulationen gleichsam ersetzt werden. Dabei liegen die Forschungsschwerpunkte am Jülicher Supercomputer in ganz unterschiedlichen Disziplinen: Untersucht werden unter anderem Schadstoffe im Boden, das Magma im Erdinneren und chemische Reaktionen in der Atmosphäre. Aber auch in der Teilchenphysik und bei der Entwicklung von Evakuierungszenarien erwarten die Wissenschaftler neue Erkenntnisse.

Wie schnell JUGENE mit seinen 65.536 Prozessoren und seinem 32-Terabyte-Hauptspeicher rechnet, verdeutlicht das Forschungszentrum Jülich an einem Beispiel: Wenn alle sechs Milliarden Menschen auf der Welt in der Sekunde jeweils mehr als 30.000 Rechenoperationen ausführen und ihre Rechenergebnisse austauschen würden, entspräche das in etwa der Leistung des neuen Supercomputers in der Jülicher Rechnerhalle. In derselben Halle haben übrigens auch die Vorgänger von JUGENE ihren Platz, zwei Rechner mit den Bezeichnungen JUMP und JUBL. Die drei Computer ergänzen sich dergestalt, dass für jede wissenschaftliche Simulationsaufgabe das passende Werkzeug zur Verfügung steht.

So wird der schnelle JUGENE auf rechenintensive Probleme angesetzt, während JUMP mit seinem Arbeitsspeicher von mehr als fünf Terabyte für datenintensive Anwendungen zur Verfügung steht. Derzeit rechnen auf den Jülicher Supercomputern rund 200 europäische Forschergruppen. Am Forschungszentrum können Wissenschaftler aus allen Bereichen Rechenzeit beantragen - von der Materialwissenschaft bis zur Umweltforschung. Ein unabhängiges Gutachtergremium teilt dann den besten Anträgen Rechenzeit zu. Am Erwerb des rund 15 Millionen Euro teuren JUGENE beteiligt waren neben dem Forschungszentrum Jülich, das zu den größten seiner Art in Europa gehört, das Land Nordrhein-Westfalen, das Bundesforschungsministerium und die Helmholtz-Gemeinschaft.

(21.02.2008 / Quelle: © 2008 AFP)