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Forschung und Entwicklung

Unser Ziel ist es, forschungsbasierte Innovationen anzuregen und neu entstehende, zukunftsweisende Technologien voranzutreiben.

Unsere Stärke ist ein umfassendes Fachwissen, das wir nicht nur aus der Entwicklung eigener Produkte und Lösungen sondern auch aus nachfolgenden Entwicklungsprojekten gewinnen. 

Fast

Zusammenarbeit zwischen

  • Johannes Gutenberg-Universität Mainz
  • Fraunhofer-Gesellschaft Sankt Augustin
  • Universität Köln
  • ParTec München
  • Rheinisch-Westfälische
  • Technische Hochschule Aachen
  • Technische Universität München
  • MEGWARE

 

FaST steht für „Find a Suitable Topology for Exascale Applications“ und ist ein Forschungsprojekt, das sich mit der zeitlichen und räumlichen Platzierung von Prozessen in Hochleistungsrechnern der Zukunft auseinander setzt. Unter der Annahme, dass die CPU-Leistung auch weiterhin schneller als die I/O-Leistung wachsen wird, werden Scheduling-Strategien entwickelt, welche die Systemressourcen überwachen und lokale Anpassungen an der Jobverteilung vornehmen. Für eine effiziente Nutzung der Rechenleistung ist es erforderlich, dass Anwendungen mit unterschiedlichen Anforderungen geschickt gruppiert werden. FaST erlaubt eine solche anforderungsorientierte Zuordnung und optimiert sie durch neue Scheduling-Algorithmen. MEGWARE beteiligt sich unter Nutzung eigener Produkte an der Schaffung von Infrastruktur zur Energiemessung. Wir übernehmen die Integration der Ergebnisse in die eigene Cluster-Management-Software und wirken an der Ergebnisauswertung mit. Der effiziente Einsatz der Rechentechnik steht stark im Fokus unserer Entwicklungstätigkeiten, da bei sehr großen Cluster-Systemen die aktuell verfügbare Technik an die Grenze ihrer maximalen Leistungsfähigkeit gerät. Eine gezieltere Nutzung auf Basis der Ergebnisse dieses Projektes ermöglicht mehr Rechenleistung.

ETP4HPC

Führende Industrie- und Forschungsvertreter aus dem Gebiet des High Performance Computing haben sich zur European Technology Platform for HPC (ETP4HPC) zusammengeschlossen. Zu den Gründern von ETP4HPC gehören einige der großen europäischen Hoch- und Höchstleistungsrechenzentren. Das Jülich Supercomputing Centre beteiligt sich neben dem Barcelona Supercomputing Center, dem Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, Cineca, der Fraunhofer-Gesellschaft und dem Leibniz-Rechenzentrum an dem europäischen Forum. MEGWARE ist eines von insgesamt fünfzehn Mitgliedern, die den Ausschuss der Technologieplattform leiten.

Ziel dieses Verbunds ist es, wettbewerbsfähige HPC-Lösungen in Europa zu fördern und die Technologieentwicklung voranzutreiben. So sollen Forschung, Entwicklung und Innovation im HPC-Bereich zukünftig noch enger miteinander verknüpft werden. Mit seinen Partnern wähnt sich das ETP4HPC-Forum in den kommenden Jahren an der Spitze der HPC-Industrie, deren Entwicklungen sich auf den wissenschaftlichen und technischen Bereich auswirken sollen. Dazu sind unter anderem die gezielte Förderung und Entwicklung von Forschungsprogrammen, Startups und klein- und mittelständige Unternehmen sowie Synergieeffekten mit verwandten Informationstechnologien notwendig.

ETP4HPC arbeitet eng mit der HPC-Infrastruktur für Wissenschaft und Wirtschaft in Europa „Partnership for Advanced Computing in Europe“ (PRACE) zusammen, welche die Bereitstellung von Rechenkapazitäten sowie Software- und Anwendungsentwicklung für Wissenschaft und Wirtschaft auf europäischer Ebene steuert. 

energie-POKER

Zusammenarbeit zwischen

  • Technische Universität Chemnitz
  • MEGWARE


Da mit zunehmender Rechenleistung auch der Energiebedarf steigt, gilt es stromreduzierende Maßnahmen zu treffen. Teilsysteme eines Clusters können durch bestimmte Kontrollmethoden, Verfahren und Algorithmen in ihrem Energie- bzw. Leistungsverbrauch optimiert werden. Allerdings müssen dazu die Konfigurationsparameter der verschiedenen Teilsysteme geeignet gesetzt werden, wobei eine vorgegebene Balance zwischen Energieeinsparung und potentiellem Performance-Verlust zu beachten ist. Da die Teilsysteme nicht immer unabhängig in ihrer Wirkung sind, ist der erzielbare Gesamteffekt aufgrund der Komplexität nur schwer abschätzbar.

Das Projekt energie-POKER setzt hier an und wurde ins Leben gerufen, um den schrittweisen Prozess der energetischen Optimierung eines Cluster-Systems auf der Basis einer systematischen Optimierung energierelevanter Konfigurationsdaten zu unterstützen.

Das Vorhaben umfasst zwei Teilprojekte. Die Professur für Rechnerarchitektur der Technischen Universität Chemnitz bearbeitet das Teilprojekt „EPOKER“, bei dem ein Cluster-Energiekonfigurationsdaten-Manager entwickelt wird, der alle energierelevanten Daten einheitlich erfasst, verwaltet und kontrolliert. MEGWARE beschäftigt sich mit dem zweiten Teilprojekt „KNOW-2 Pow“. Bei diesem geht es um die Realisierung einer effektiven Interaktion mit dem Cluster-Energie-Messsystem („KNOWPow“), welches wir entwickeln, um ergänzend zu den bisher am Markt verfügbaren Messsystemen weitere Leistungs- und Energiedaten erfassen zu können.

Wir sehen in den innovativen Konzepten des Projekts einen besonders erfolgsversprechenden Weg. Sollten die gewählten Lösungsansätze bei realen Cluster-Beschaffungsprozessen erfolgreich anwendbar sein, beabsichtigen wir die Weiterentwicklung des Frameworks hin zu einer prototypischen Einsetzbarkeit im Rahmen eines firmeneigenen Benchmark-Centers.

Grip

Zusammenarbeit zwischen:

  • Bayer Business Service GmbH
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
  • Technische Universität Berlin
  • VOICE – Verband der IT-Anwender e.V.
  • MEGWARE

 

GRIP ist die Abkürzung für „Green IT Procurement“ und beschreibt ein anwenderorientiertes Testverfahren zur Beschaffung energieeffizienter IT‐Komponenten für Rechenzentren. Auf Grund von leistungsstärkeren und energieintensiveren Infrastrukturen, ist die Entwicklung und Fertigung energieeffizienter HPC-Systeme für Rechenzentren besonders wichtig.

Zahlreiche Studien belegen die stetig steigenden Energiebedarfe der Rechenzentren. Um die Energieeffizienz zu verbessern, ist es notwendig, energiesparsamere und dem Anwendungszweck angemessen dimensionierte Hardware einzusetzen. Die Identifikation energieeffizienter Komponenten ist jedoch schwierig, da ein direkter Hardware-Vergleich unterschiedlicher Herstellern kaum möglich ist.

Alle Beteiligten des Projekts haben sich daher das Ziel gesetzt, ein Testverfahren zu entwickeln, mit dem sich energieeffizientere und optimal dimensionierte Hardware leichter identifizieren lässt. Ausgehend von einer neutralen Definition realer Anwendungsszenarien und typischer Lastprofile von Servern entwickeln wir standardisierte Testverfahren, welche es ermöglichen, die Hersteller zum Ausweis aussagekräftiger Energieeffizienzkennwerte zu verpflichten. Ein vergleichbares anwendungsbezogenes, standardisiertes Testverfahren zur quantitativen Bewertung der Energieeffizienz von Servern existierte bisher noch nicht.

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