High Performance Computing

Hoch- und Höchstleistungsrechnen – High Performance Computing (HPC) – ist für die Wettbewerbsfähigkeit von Wissenschaft und Wirtschaft unerlässlich. Ohne detaillierte Simulationen ist moderne Grundlagenforschung in der Energieforschung, den Material- und Lebenswissenschaften oder auch der Klimaforschung undenkbar. Das gilt auch für Schlüsselbereiche der deutschen Wirtschaft. Ob elektronische Geräte, Autos, Flugzeuge, moderne Medikamente oder neuartige Operationsverfahren – sie alle basieren auf Erkenntnissen aus Simulationen.

High Performance Computing erschließt neue Anwendungsfelder im Bereich der Simulation komplexer sozialer Phänomene oder anspruchsvoller Aufgaben in der Logistik. Gleichzeitig steigt die Komplexität der zugrundeliegenden HPC-Architekturen und ihre effiziente Nutzung stellt die industrielle Anwendung vor große Herausforderungen. Wir im Bereich »High Performance Computing« beschäftigen uns in enger Zusammenarbeit mit industriellen und akademischen Partnern mit der Frage, wie die immer komplexer werdenden Prozessoren und Parallelrechner effizient genutzt werden können und stellen neben Werkzeugen zum Umgang mit Supercomputern auch komplette Softwarelösungen her.

Energy Efficient Computing ist High Performance Computing

Unsere IT-Systeme gehören zu den größten einzelnen Energieverbrauchern und CO2-Emittenten mit weiter stark ansteigendem Energieverbrauch. Im High Performance Computing sind die Energiekosten heute bereits ein entscheidender Faktor bei der Hardwarebeschaffung; noch größere Bedeutung hat jedoch die Effizienz der eingesetzten Software. Software, die nicht die Parallelität moderner Prozessoren und deren Architektur ausnutzt, verliert hier schnell eine Größenordnung auch an energetischer Effizienz.

High Performance Computing bedeutet für uns im Bereich »High Performance Computing« den Einsatz und die Entwicklung von hoch optimierter Software auf dazu passender Hardware. Bereits 2008 war das Pegasus-System des ITWM nicht nur unter den TOP 500 der schnellsten HPC-Systeme, sondern auch die Nummer Eins in den Green 500! Die von uns dafür entwickelte Software war um Größenordnungen effizienter als die ursprüngliche Kundensoftware. In dem Fall hätten allein die eingesparten Energiekosten eines Jahres den Pegasus-Rechner und die Entwicklung der Software finanziert. Unsere Erfahrungen in vielen Industrieprojekten seitdem zeigen, dass nicht optimierte Software oft um mindestens eine Größenordnung verbessert werden kann. Wir sind heute die Spezialistinnen und Spezialisten für energieeffiziente Programmierung, dem Green Computing.

Schwerpunkte

 

Quantencomputing

In diesem Schwerpunkt arbeiten wir an neuen Algorithmen und Software für den Einsatz von Quantencomputing. Dabei ist das Wechselspiel zwischen Quantencomputing und High Performance Computing interessant.

 

Green by IT

Die Gruppe Green by IT beschäftigt sich mit der Erforschung und Entwicklung von innovativen Technologiekonzepten für die Nutzung von erneuerbarer Energie. 

 

Fraunhofer paralleles Dateisystem (BeeGFS)

Das parallele Dateisystem BeeGFS wird erfolgreich in verschiedenen komplexen Umgebungen eingesetzt, weltweit in Forschung und Industrie.

 

Visualisierung

Das CC-HPC stellt innovative 3D Visualisierungslösungen bereit. Mit unserer rein CPU-basierten, paralellen 3D-Engine können selbst größte Datensätze interaktiv visualisiert werden.

 

Seismische Datenverarbeitung

Spezialisiertes Bearbeiten seismischer Reflektionsdaten erlaubt die detaillierte Analyse von Gesteinsschichten im Untergrund.

 

Datenanalyse und Maschinelles Lernen

In diesem Schwerpunkt dreht sich alles um hochperformante und skalierbare Lösungen für verteiltes Maschinelles Lernen und Big Data.

 

Skalierbare parallele Programmierung

Die Gruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung von Methoden und Werkzeugen zur optimalen Ausnutzung der verfügbaren Ressourcen.

 

Energieeffiziente Supercomputersysteme

Der Stencil- und Tensor Beschleuniger (STX) setzt auf Hardware-Software-Co-Design und Open Source, um Schlüsseltechnologien in Europa zu stärken.

Infomaterial

Gesammeltes Infomaterial zum Bereich (Flyer, Poster, Handbücher etc.).

Vier Fragen an...

Teile des HPC-Führungsteams im kurzen Gespräch.

»Wir haben keine Angst, über den Tellerrand hinauszuschauen und wir leisten einen entscheidenden Beitrag bei der Umgestaltung zu einer nachhaltigen Gesellschaft.«

Mitarbeitende

Profile der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bereichs »High Performance Computing«.

Mitglieder der Bereichsleitung »High Performance Computing«

Norman Ettrich

Contact Press / Media

Dr. Norman Ettrich

Mitglied der Bereichsleitung »High Performance Computing«, Teamleiter Seismik

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

Telefon +49 631 31600-4626

Fax +49 631 31600-5626

Jens Krüger

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Dr. Jens Krüger

Mitglied der Bereichsleitung »High Performance Computing«, Teamleiter »Next Generation Computing – Neue Architekturen«

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

Telefon +49 631 31600-4541

Fax +49 631 31600-5541

Franz-Josef Pfreundt

Contact Press / Media

Dr. Franz-Josef Pfreundt

Chief Strategy Officer »High Performance Computing«

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

Telefon +49 631 31600-4459

Fax +49 631 31600-5459

Mirko Rahn

Contact Press / Media

Dr. Mirko Rahn

Mitglied der Bereichsleitung »High Performance Computing«, Wissenschaftsmanagement

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

Telefon +49 631 31600-4553

Fax +49 631 31600-5553