Energieeffizienter FUJITSU-Supercomputer QPACE3 in Jülich in Betrieb genommen

Mit einer starken Performance belegt der QPACE3-Supercomputer den fünften Platz auf der Liste der energieeffizientesten Computer der Welt

HPC-Cluster auf Basis FUJITSU Server PRIMERGY CX1640 M1 belegt Rang 5 in GREEN500

Der QPACE3-Supercomputer wurde gemeinsam von den Universitäten Regensburg und Wuppertal im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB/TR-55 beschafft und am Jülich Supercomputing Center installiert. Er wird für numerische Simulationen der Quantenchromodynamik (QCD) eingesetzt, eine der fundamentalen Theorien der Elementarteilchenphysik. Solche Simulationen dienen unter anderem dazu, den Zustand des Universums kurz nach dem Urknall zu verstehen, wofür eine sehr hohe Rechenleistung benötigt wird.

In dem Projekt QPACE (QCD Parallel Computing Engine) geht es aber auch darum, besonders energieeffiziente Supercomputer zu nutzen. Deshalb kooperieren Wissenschaftler an der Fakultät für Physik der Universität Regensburg unter der Leitung von Prof. Dr. Tilo Wettig mit Firmen, um aktuelle HPC-Technologien so einzusetzen, dass möglichst viel Rechenleistung bei möglichst geringem Stromverbrauch erzielt wird.

Eine sehr gute gemessene Performance

uni-regensbur-rear_upperGemeinsam mit dem QPACE-Projektteam hat Fujitsu einen HPC-Cluster auf Basis der seit kurzem verfügbaren FUJTSU Server PRIMERGY CX1640 M1 konfiguriert. In diesen Servern wird die neue CPU-Generation Intel® Xeon Phi™ x200 eingesetzt. Der beschaffte HPC-Cluster besteht aus:

  • 352 Rechenknoten PRIMERGY CX1640 M1 mit je 1x Intel® Xeon Phi™ 7210 (64 Cores, 1.3 GHz)
  • 44 Multi-Node-Chassis PRIMERGY CX600 M1
  • High-Speed Interconnect Intel® Omni-Path (100 Gbit/s)
  • Äußerst kompaktes Rack-Design mittels 4 PRIMECENTER LC Racks
  • Cool-Central Liquid Cooling Technology von Fujitsu und Asetek
  • Total Peak Performance: 0,94 PetaFLOPS

Auf Wunsch des Kunden wurde eine erste Ausbaustufe des Systems im Fujitsu Datacenter in Augsburg aufgebaut und im Oktober 2016 in Betrieb genommen. 288 Rechenknoten mit insgesamt 18.432 Rechenkernen wurden in Augsburg in 3 PRIMECENTER LC Racks installiert, an die dort vorhandene Wasserkühlung angeschlossen und unter voller Last mittels des LINPACK-Benchmarks vermessen.

Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erzielt:

  • Gemessene Rechenleistung nach LINPACK (Rmax): 447 TFLOPS
  • Gemessener Stromverbrauch: 77 kW (davon ca. 50 kW wassergekühlt)
  • Verhältnis von Rechenleistung zu Stromverbrauch: 5,8 GFLOPS/W 

Rang 5 unter den 500 Energieeffizientesten für den Supercomputer QPACE3

Dank der sehr guten gemessenen Performance, kombiniert mit hoher Energieeffizienz erreichte das System QPACE3 Rang 5 in der jüngsten GREEN500-Liste. Diese Liste zeigt die 500 stärksten Supercomputer-Systeme der Welt sortiert nach Energieeffizienz, (Performance/Watt).

In der gleichzeitig veröffentlichten TOP500-Liste der leistungsfähigsten Supercomputer-Systeme der Welt ist dieses System auf Rang 375 gelistet.

Im Dezember 2016 wurde nun das QPACE3-System mit allen 352 Rechenknoten im Jülich Supercomputing Center (JSC) installiert und in Betrieb genommen. Hierfür erweiterte das JSC seine Rechenzentrums-Infrastruktur um eine neue Warmwasserkühlung mit einer Vorlauftemperatur von 40⁰ C und freier Rückkühlung durch Außenluft („Free Cooling“). Hierdurch werden signifikant Betriebskosten eingespart gegenüber klassischen Kaltwasser-Kühlungen.