Johannes Gutenberg-Universität Mainz ist weltweit führend auf dem Gebiet der simulationsgetriebenen Wissenschaften
11.04.2014
Ein neuer leistungsfähiger Großrechner an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) gibt dem Bundesland Rheinland-Pfalz im Bereich des bundesweiten Hochleistungsrechnens weiter Profil. Insgesamt 8,7 Millionen Euro werden der Bund, die Landesregierung und die Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) im Zeitraum von 2015 bis 2017 in den neuen Hochleistungsrechner investieren, um die rheinland-pfälzischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen der "Allianz im Hochleistungsrechnen Rheinland-Pfalz" (AHRP) bis 2019 mit Rechenleistung der deutschen Spitzenklasse zu unterstützen. Der Wissenschaftsrat hat heute den Antrag der JGU auf die Förderung eines neuen Hochleistungsrechners positiv beschieden und damit die Grundlage für die Weiterentwicklung des wissenschaftlichen Rechnens in Rheinland-Pfalz gelegt.
"Die Empfehlung des Wissenschaftsrats unterstreicht einmal mehr, dass sich die Johannes Gutenberg-Universität Mainz zu einem Standort der nationalen Spitzenforschung entwickelt hat. Schließlich werden für eine Förderung nur Vorhaben von überregionaler Bedeutung vorgeschlagen, die sich durch ein hohes Innovationspotenzial auszeichnen", so Wissenschaftsministerin Doris Ahnen. Klar sei aber auch, so Ahnen weiter: "Mit herausragender Forschung wachsen die Anforderungen an moderne Arbeitstechnologien. MOGON II ist ein gutes Beispiel dafür, wie Spitzenforschung in Rheinland-Pfalz gezielt unterstützt werden kann. Denn der Großrechner bietet Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern auch über Mainz hinaus optimale Bedingungen, um mit den wissenschaftlichen Entwicklungen auf dem Gebiet der rechnergestützten Forschung Schritt halten zu können." Die Empfehlung des Wissenschaftsrats, so Ahnen, erkläre sich nicht zuletzt aus der unübersehbaren Dynamik, mit der sich die rheinland-pfälzische Wissenschafts- und Forschungslandschaft in den vergangenen Jahren entwickelt habe. Als Erfolgskatalysator habe hierbei die Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz gewirkt, die es den Universitäten und Fachhochschulen ermöglicht hat, ihre Forschungsstärken klar herauszuarbeiten und auszubauen.
Das Zentrum für Datenverarbeitung (ZDV) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz wird den neuen Hochleistungsrechner MOGON II betreiben, der das aktuelle System MOGON ersetzen wird. MOGON hatte bei der Inbetriebnahme im Jahr 2012 in der Liste der 500 schnellsten Hochleistungsrechner die Position 81 belegt und wird derzeit immer noch auf Position 181 gelistet. MOGON II soll sich wieder unter den Top 100 der weltweit schnellsten Hochleistungsrechner platzieren.
Hochleistungsrechnen gewinnt an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz immer mehr an Bedeutung, so beispielsweise in der Physik, insbesondere in der Kernphysik und Hochenergiephysik, in der Informatik, der theoretischen Chemie und den Materialwissenschaften, aber auch in der Meteorologie oder der Genomforschung. Zusätzlicher Bedarf an Rechenkapazitäten entsteht durch den Exzellenzcluster "Precision Physics, Fundamental Interactions and Structure of Matter" (PRISMA), durch den Bau des neuen Beschleunigers MESA sowie durch den bereits vorbereiteten Einsatz von Next Generation Sequencing-Systemen in der Biologie und den Lebenswissenschaften. Auf der Basis der bisherigen Auslastung des bestehenden Hochleistungsrechners MOGON I erwartet die Universität von 2013 bis 2015 eine Verdreifachung und von 2015 bis 2017 eine zusätzliche Verdoppelung der Rechenzeitanforderungen.
"Der neue Hochleistungsrechner spielt daher eine tragende Rolle in den starken wissenschaftlichen Bereichen unserer Universität", erklärt der Präsident der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, Prof. Dr. Georg Krausch. "So hat sich die Computersimulation in den Naturwissenschaften neben der Modellierung und dem Experiment zur dritten Säule des Erkenntnisgewinns entwickelt. Der Zugriff auf aktuelle und ausreichend dimensionierte Hochleistungsrechner ist zu einem Standortfaktor geworden, der die Wettbewerbsfähigkeit unserer Forschung entscheidend mitbestimmt. Die Mainzer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nehmen dabei eine weltweit führende Position auf dem Gebiet der simulationsgetriebenen Wissenschaften ein und belegen dies insbesondere auch durch ihre wissenschaftlichen Erfolge im Exzellenzcluster PRISMA, in der Exzellenz-Graduiertenschule "Materials Science in Mainz" (MAINZ) sowie in verschiedenen Sonderforschungsbereichen."
Über die klassischen Nutzergruppen hinaus ist das Hochleistungsrechnen an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz auch für die Geo-, Klima- und Wetterforschung sowie die Lebenswissenschaften Biologie und Medizin von Bedeutung. Diese Nutzergruppen entwickeln zum einen selbst höchstparallele Codes, die in der Lage sind, effizient auf den gesamten zu beschaffenden Hochleistungsrechner zu skalieren; sie bringen aber auch neue Anforderungen an die Zugriffe auf die parallelen Speichersysteme mit, die in den Bereich der massiven Datenanalyse und der Big Data-Anwendungen fallen. Geplant ist hierfür eine Speicherausstattung des neuen Hochleistungsrechners von mehr als sieben Petabyte mit einer Zugriffsgeschwindigkeit von bis zu 100 Gigabyte pro Sekunde - das entspricht 1,5 Millionen DVDs, wobei 25 DVDs pro Sekunde beschrieben werden können.
Grundlage der Entscheidung des Wissenschaftsrats ist neben den Bedarfen der Forscher auch die Methoden- und Betriebskompetenz im Bereich des Hochleistungsrechnens an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, die zentral am ZDV und dezentral durch den Forschungsschwerpunkt "Rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften" (RFN) des Landes Rheinland-Pfalz vorangetrieben wird. Prof. Dr. André Brinkmann, Leiter des ZDV, begrüßt in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die JGU durch ihre Bereitschaft, weitere vier Stellen an der Schnittstelle zwischen der Informatik und den Naturwissenschaften zu schaffen, diese Methodenkompetenz weiter stärkt und somit auch hilft, die Effizienz der Nutzung des neuen Systems weiter zu steigern.