Green IT Best Practice Award

LOEWE CSC Goethe Universität Frankfurt - Ökologischer Supercomputer

07.12.2011

Ökologisches Umdenken

Vor diesem Hintergrund fiel die Entscheidung, den Ausbau des Frankfurter Superrechners auch in ökologischer Hinsicht zu forcieren. Hinzu kam, dass der Computerwissenschaftler Volker Lindenstruth nach Frankfurt berufen wurde. Er arbeitete bereits seit Jahren an Architekturen für wissenschaftliche Computeranwendungen mit Grafikprozessoren als Beschleunigern.

CO2-neutraler Superrechner

Innerhalb von nur neun Monaten nach der Finanzierungszusage gelang es, mit LOEWE-CSC den heute drittschnellsten Supercomputer Deutschlands in Betrieb zu nehmen. Dieser verschlang nur etwa ein Drittel der Investitionskosten vergleichbarer schneller Rechner. Er verbraucht ferner lediglich etwa ein Viertel des Stroms. Die Betriebskosten belaufen sich ebenfalls nur auf 25 Prozent vergleichbarer Systeme. Schließlich kann er breit in unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen eingesetzt werden. Durch Aufstellung im Industriepark Höchst kann der Strombedarf vollständig aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden, er ist somit einer der ersten CO2-neutralen Supercomputer der Welt.

Power und Ökologie

Mit einer Geschwindigkeit von 299,3 Billionen Rechenoperationen pro Sekunde ist LOEWE-CSC nach der im November 2011 veröffentlichten Top500-Supercomputerliste der drittschnellste Supercomputer Deutschlands. Er ist zudem noch immer einer der energieeffizientesten Großcomputer Europas. Je Watt Leistungsaufnahme schafft er 718 Millionen Rechenoperationen pro Sekunde. Er erreicht dies vor allem durch den Einsatz von Standard-Grafikchips als Rechenbeschleuniger und durch ein innovatives Kühlsystem. Durch Versorgung mit Strom aus regenerativen Energiequellen (Biogas, Klärschlamm- und Industriemüllverbrennung) ist er einer der ersten CO2-neutralen Supercomputer der Welt.

Das Projekt, einen Höchstleistungsrechner mit optimaler Energieeffizienz auf der Basis von Grafikprozessoren zu günstigsten Kosten für die Wissenschaft in Hessen zu erstellen, umfasste zwei Entwicklungsschritte: zum einen musste das Rechenzentrum selbst gebaut werden. Hier stand im Vordergrund, dass die erforderliche Energie aus umweltfreundlichen Stromquellen zur Verfügung gestellt werden konnte. Zum anderen ging es um die Entwicklung von höchst effizienten Algorithmen, mit denen die Aufgaben der wissenschaftlichen Nutzer optimal für die parallele Architektur von Grafikchips programmiert werden konnten.

Beim Aufbau des Rechenzentrums leistete der Standortbetreiber des Industrieparks Höchst, Infraserv Höchst, wesentliche Dienste. Innerhalb von nur drei Monaten wurde von ihm das Rechenzentrum für den LOEWE-CSC mit einer Nennleistung von 500 kW - mit einer Ausbaufähigkeit auf 1 MW - geplant und zu Gesamtkosten von 750.000 Euro fertiggestellt. Eingeschlossen hierin sind das Kühlsystem sowie die Stromversorgung des Rechners. Die Racks, deren Verrohrung und die Stromverteiler wurden nachträglich von Mitarbeitern der Goethe-Universität eingebaut. Der Aufwand hierfür lag etwa bei 300.000 Euro.