Aus der Forschung
Ansicht eines Motorblocks in der Simulationssoftware für Gießprozesse. Bild: Magma
Virtuelles Institut verbessert komplexe Simulationscodes
Das Forschungszentrum Jülich, die RWTH Aachen, die TU Dresden, die Universität Stuttgart und die University of Tennessee in Knoxville arbeiten seit Mai 2007 gemeinsam im Virtual Institute - High Productivity Supercomputing daran, parallele Hochleistungsrechner zu verbessern. Fördermittel in Höhe von 900.000 Euro für das Projekt kommen aus dem „Impuls- und Vernetzungsfonds“ der Helmholtz-Gemeinschaft.
Dabei konzentrieren sich die Forscher auf Leistungsanalyse- und Fehlererkennungswerkzeuge für Spitzenrechnersysteme. Das größte Rechnersystem dafür steht im Forschungszentrum Jülich. Der Superrechner JUGENE besitzt derzeit 65.000 Prozessoren, die eng zusammenarbeiten müssen. Je besser sie aufeinander abgestimmt sind, umso effektiver lösen sie Probleme. Denn die Prozessoren arbeiten Teilprogramme parallel ab und müssen sich zwischendurch oft austauschen. Genau da liegt das Problem: „Wenn ein Prozessor Eingaben von einem anderen benötigt, und diese nicht bekommt, geht wertvolle Rechenzeit verloren.“ sagt Prof. Dr. Felix Wolf vom Jülich Supercomputing Centre.
Programmierer brauchen daher Unterstützung bei der Diagnose von zeitraubenden Engpässen und Programmierfehlern, um die Programme zu optimieren. Dafür entwickeln die fünf Partner nun Werkzeuge wie das Programmpaket Scalasca (Scalable Performance Analysis of Large-Scale Parallel Applications), das hauptsächlich von Jülicher Forschern erstellt wurde. Mit Scalasca kann man Programmdaten analysieren und so Engpässe finden. „Dies erleichtert mittelständischen Unternehmen die Nutzung der Simulationstechnologie“, erläutert Wolf. Dem Unternehmen MAGMA Gießereitechnologie in Aachen hilft das Softwarepaket bei der Optimierung ihrer Simulationen von Gießprozessen, z.B. von Motorblöcken oder Zylinderköpfen. " Scalasca ist das einzige am Markt verfügbare Werkzeug, mit dem wir die komplexen Vorgänge innerhalb unserer Software darstellen und echte Leistungsverbesserungen dokumentieren können.", so Dr. Thomas Warschko von MAGMA.
In etwa zwei Jahren läuft die Förderung des Virtuellen Instituts aus. Die Verbundpartner werden jedoch mithilfe von Drittmitteln ihre Entwicklung fortsetzen, das BMBF fördert bereits seit Anfang 2009 ein neues Teilprojekt.
